激光测距仪.doc

激光测距仪 激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。若激光是连续发射的，测程可达40公里左右，并可昼夜进行作业。若激光是脉冲发射的，一般绝对精度较低，但用于远距离测量，可以达到很好的相对精度。世界上第一台激光器，是由美国休斯飞机公司的科学家梅曼于1960年，首先研制成功的。美国军方很快就在此基础上开展了对军用激光装置的研究。1961年，第一台军用激光 测距仪通过了美国军方论证试验，对此后激光测距仪很快就进入了实用联合体。激光测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确，其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一，因而被广泛用于地形测量，战场测量，坦克，飞机，舰艇和火炮对目标的测距，测量云层、飞机、导弹以及人造卫星的高度等。它是提高高坦克、飞机、舰艇和火炮精度的重要技术装备。由于激光测距仪价格不断下调，工业上也逐渐开始使用激光测距仪。国内外出现了一批新型的具有测距快、体积小、性能可靠等优点的微型测距仪，可以广泛应用于工业测控、矿山、港口等领域。主要分类一维激光测距仪用于距离测量、定位；激光测距仪 二维激光测距仪（Scanning Laser Range finder）用于轮廓测量，定位、区域监控等领域；三维激光测距仪（3D Laser Range finder）用于三维轮廓测量，三维空间定位等领域。图:使用激光测量月球到地球距离的示意图 激光测距仪的测量原理及方法1.利用红外线测距或激光测距的原理是什么？测距原理基本可以归结为测量光往返目标所需要时间，然后通过光速c =299792458m/s 和大气折射系数n 计算出距离D。由于直接测量时间比较困难，通常是测定连续波的相位，称为测相式测距仪。当然，也有脉冲式测距仪，典型的是WILD的DI-3000需要注意，测相并不是测量红外或者激光的相位，而是测量调制在红外或者激光上面的信号相位。建筑行业有一种手持式的激光测距仪，用于房屋测量，其工作原理与此相同。2.被测物体平面必须与光线垂直么？通常精密测距需要全反射棱镜配合，而房屋量测用的测距仪，直接以光滑的墙面反射测量，主要是因为距离比较近，光反射回来的信号强度够大。与此可以知道，一定要垂直，否则返回信号过于微弱将无法得到精确距离。3.若被测物体平面为漫反射是否可以？通常也是可以的，实际工程中会采用薄塑料板作为反射面以解决漫反射严重的问题。4.超声波测距精度比较低，现在很少使用。5.激光测距仪精度可达到1毫米误差，适合各种高精度测量用途。 编辑本段激光测距仪的品牌及分类 1.手持激光测距仪测量距离一般在200米内，精度在2mm左右。这是目前使用范围最广的激光测距仪。在功能上除能测量距离外，一般还能计算测量物体的体积。主要品牌有：喜利得HILTI 测距仪, 徕卡Leica DISTO测距仪，BOSCH博世测距仪，国产大有测距仪，福禄克测距仪 2. 望远镜式激光测距仪测量距离一般在600-3000米左右，这类测距仪测量距离比较远，但精度相对较低，精度一般在1米左右，有的光学放大倍率可以达到69倍。主要应用范围为野外建筑，环境勘察，建立机战，等需要野外长距离测量的情况。主要品牌有：美国博士能BUSHNELL测距仪，美国里奥波特Leupold测距仪， 加拿大纽康NEWCON测距仪，日本尼康NIKON测距仪，德国奥卡OPTI-LOGIC测距仪, 美国LTI测距仪, 以及美国IMPULSE英柏斯测距仪，TRUPULSE图帕斯系列测距仪。激光测距仪使用时需要注意的问题：激光测距仪不能对准人眼直接测量，防止对人体的伤害。同时，一般激光测距仪不具防水功能，所以需要注意防水。最新的美国里奥波特激光测距仪，由于在美国当地主要适用于户外狩猎爱好者，所以制作之处的优势即是可以防水防雾，配有丛林树木枝叶涂彩。激光器不具备防摔的功能，所以激光测距仪很容易摔坏发光器。主题： 激光测距仪的原理和应用 1 ckd0123 身份：圈友 发帖：3激光测距仪的原理和应用1、激光测距仪的工作原理是怎样的？激光测距仪一般采用两种方式来测量距离：脉冲法和相位法。脉冲法测距的过程是这样的：测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收，测距仪同时记录激光往返的时间。光速和往返时间的乘积的一半，就是测距仪和被测量物体之间的距离。脉冲法测量距离的精度是一般是在+/-1米左右。另外，此类测距仪的测量盲区一般是15米左右。2、激光测距仪的应用领域主要是那些方面？激光测距仪已经被广泛应用于以下领域：电力，水利，通讯，环境，建筑，地质，警务，消防，爆破，航海，铁路，反恐/军事，农业，林业，房地产，休闲/户外运动等。3、为什么激光测距仪还有所谓安全和不安全的区别？顾名思义，激光测距仪是用激光做为主要工作物质来进行工作的。目前，市场上的手持式激光测距仪的工作物质主要有以下几种：工作波长为905纳米和1540纳米的半导体激光，工作波长为1064纳米的YAG激光。1064纳米的波长对人体皮肤和眼睛是害的，特别是如果眼睛不小心接触到了1064纳米波长的激光，对眼睛的伤害可能将是永久性的。所以，在国外，手持激光测距仪中，完全取缔了1064纳米的激光。在国内，某些厂家还有生产1064纳米的激光测距仪。对于905纳米和1540纳米的激光测距仪，我们就称之为安全的。对于1064纳米的激光测距仪，由于它对人体具有潜在的危害性，所以我们就称之为不安全的。激光测距仪应用在办案交警中从交管局了解到，从今天起，可有效提高交通事故现场勘查效率和准确性的激光测距仪将在办案交警中广泛应用，这标志着办案交警将从此告别长期使用皮尺测量交通事故现场的“落后状态”。据了解，办案交警可手持“莱卡型”激光测距仪瞄准目标轻轻一按，交通事故现场数据即可搞定。该激光测距仪作为交通事故现场测绘系统辅助设备，将现场测量数据及相关信息自动通过蓝牙无线通信方式输入便携式电脑，借用计算机高速数据运算和图形处理功能，快捷测绘出规范、准确的交通事故现场比例图及自动生成现场勘查笔录，大大提高了测量速度与准确性。该激光测距仪具有体积小、重量轻、携带方便等特点，测距范围为02米至200米，测量精度为正负15毫米。激光测距传感器一:激光测距传感器和激光测距仪的区别:激光测距传感器的优势卖点INSIGHT-60激光测距传感器核心技术指标1、 激光测距传感器核心OEM采用测距领域第一品牌徕卡激光头2、 测量距离范围0-60米3、 全程精度误差1.5毫米,最小显示1毫米4、 激光头连续使用寿命超过5万个小时（5年）5、 具备标准的RS232、RS485、RS422的通讯串口6、 同时具备数字信号和4-20MA模拟型号输出。模拟信号对应距离最大值可自行设定7、 激光测距传感器可以和以太网或西门字PLC通讯8、 简洁实用的通讯软件保证了现场工作的准确方便二、激光距离传感器的发展激光在检测领域中的应用十分广泛，技术含量十分丰富，对社会生产和生活的影响也十分明显。激光测距是激光最早的应用之一。这是由于激光具有方向性强、亮度高、单色性好等许多优点。1965年前苏联利用激光测地球和月球之间距离（384401km）误差只有250m。1969年美国人登月后置反射镜于月面，也用激光测量地月之距，误差只有15cm。利用激光传输时间来测量距离的基本原理是通过测量激光往返目标所需时间来确定目标距离。即： 。激光测距虽然原理简单、结构简单，但以前主要用于军事和科学研究方面，在工业自动化方面却很少见。因为激光测距传感器售价太高，一般在几千美元。实际上，所有工业用户都在寻找一种能在较远距离实现精密距离检测的传感器。因为许多情况下近距离安装传感器会受物理位置及生产环境的限制，如今的激光测距传感器将为这类场合的工程师排忧解难。三、激光距离传感器工作原理激光传感器工作时，先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。激光传感器必须极其精确地测定传输时间，因为光速太快。例如，光速约为3X108m/s，要想使分辨率达到1mm，则测距传感器的电子电路必须能分辨出以下极短的时间：0.001m(3X108m/s)=3ps要分辨出3ps的时间，这是对电子技术提出的过高要求，实现起来造价太高。但是如今廉价的激光传感器巧妙地避开了这一障碍，利用一种简单的统计学原理，即平均法则实现了1mm的分辨率，并且能保证响应速度。四、解决其它技术无法解决的问题激光距离传感器可用于其它技术无法应用的场合。例如，当目标很近时，计算来自目标反射光的普通光电传感器也能完成大量的精密位置检测任务。但是，当目标距离较远内或目标颜色变化时，普通光电传感器就难以应付了。虽然先进的背景噪声抑制传感器和三角测量传感器在目标颜色变化的情况下能较好地工作，但是，在目标角度不固定或目标太亮时，其性能的可预测性变差。此外，三角测量传感器一般量程只限于0.5m以内。超声波传感器虽然也经常用于检测距离较远的物体，而且由于它不是光学装置，所以不受颜色变化的影响。但是，超声波传感器是依据声速测量距离的，因此存在一些固有的缺点，不能用于以下场合。待测目标与传感器的换能器不相垂直的场合。因为超声波检测的目标必须处于与传感器垂直方位偏角不大于10角以内。需要光束直径很小的场合。因为一般超声波束在离开传感器2m远时直径为0.76cm。需要可见光斑进行位置校准的场合。多风的场合。真空场合。温度梯度较大的场合。因为这种情况下会造成声速的变化。需要快速响应的场合。而激光距离传感器能解决上述所有场合的检测。五、在自动化领域的广泛用途如今，自动检测和控制的方法中，除了超声波传感器和普通光电传感器外，又增加了一个能解决长距离测量和检验的新方法激光距离传感器。它为各种不同场合提供了应用的灵活性，这些场合可包括如下：设备定位。测量料包的料位。测量传送带上的物体距离和物体高度。测量原木直径。保护高架起重机免于碰撞。无误差检查场合。六、几个应用实例1、测量传送带上箱子的宽度使用两个激光传感器，在传送带的两侧面对面安装。因为尺寸变化的箱子落到传送带上的位置是不固定的，这样，每个传感器都测量出自己与箱子的距离，设一个距离为L1，另一个为L2。此信息送给PLC，PLC将两个传感器间总的距离减去L1和L2，从而可计算出箱子的宽度W。2、保护液压成型冲模机械手把一根预成型的管材放进液压成型机的下部冲模中，*作者必须保证每次放的位置准确。在上部冲模落下之前，一个发散型传感器测量出距离管子临界段的距离，这样可保证冲模闭合前处于正确位置。3、二轴起重机定位用两个反射型传感器面对反射器安装，反射器安装在桥式起重机的两个移动单元上。一个单元前后运动，另一个左右运动。当起重机驱动板架辊时，两个传感器监测各自到反射器的距离，通过PLC能连续跟踪起重机的精确位置。有了这种新式廉价激光测距传感器，反射性或多颜色的目标长距离位置检测即使在检测角度变化的情况下也没问题了激光测距望远镜 可测800米激光测距望远镜INSIGHT800最远可测1000米 激光测距仪望远镜,结合了普通望远镜和激光测距仪的功能，在观察物体的同时，可测量4-800米范围内物体的距离，并具有测距时间快、显示距离直观、耗电省，不使用时自动断电等特点.该测距仪激光发射功率小，对人眼安全；不需合作目标，可对任意物体测距；Range700激光测距仪望远镜优点就是体积小、反应快,外形美、重量轻，便于携带；机内使用一节3V电池，更换方便。该激光测距仪望远镜广泛用于高尔夫球、打