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    [分享]光學(xué)測距原理介紹 [復(fù)制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2007-07-18
    1.利用紅外線測距或激光測距的原理是什么? fPPC`d&Q3  
    hjD%=Ri0Z  
    測距原理基本可以歸結(jié)為測量光往返目標(biāo)所需要時間,然后通過光速c = 299792458m/s 和大氣折射系數(shù) n 計算出距離D。由于直接測量時間比較困難,通常是測定連續(xù)波的相位,稱為測相式測距儀。當(dāng)然,也有脈沖式測距儀,典型的是WILD的DI-3000 1]69S(  
    %2y5a`b  
    需要注意,測相并不是測量紅外或者激光的相位,而是測量調(diào)制在紅外或者激光上面的信號相位。 VYjt/\ Z  
    DS=$* Trk  
    建筑行業(yè)有一種手持式的測距儀,用于房屋測量,其工作原理與此相同。 L3=5tuQ[5  
    h8dFW"cpC  
    2.被測物體平面必須與光線垂直么? lhC hk7l  
    2Gh&h(  
    通常精密測距需要全反射棱鏡配合,而房屋量測用的測距儀,直接以光滑的墻面反射測量,主要是因?yàn)榫嚯x比較近,光反射回來的信號強(qiáng)度夠大。與此可以知道,一定要垂直,否則返回信號過于微弱將無法得到精確距離。 -}3nIk<N  
    _ee<i8_Va  
    3.若被測物體平面為漫反射是否可以? Q[{RN ab  
    ]f_`w81[  
    通常也是可以的,實(shí)際工程中會采用薄塑料板作為反射面以解決漫反射嚴(yán)重的問題。 LXqPNVp#  
    s'|t2`K("  
    4.若以超聲波測距代替是否可以讓物體延一墻壁運(yùn)動并測出與對面墻的距離? XY#.?<"Q8  
    V503  
    此問題搞不懂你的意圖,超聲波測距精度比較低,現(xiàn)在很少使用。 2Qt!JXC  
    激光測距(即電磁波,其速度為30萬公里/秒),是通過對被測物體發(fā)射激光光束,并接收該激光光束的反射波,記錄該時間差,來確定被測物體與測試點(diǎn)的距離。 yd=b!\}WJ  
    激光測距儀一般采用兩種方式來測量距離:脈沖法和相位法。相位測距技術(shù)的測距精度高,但作用距離有限,主要用于高精度大地測量。眾所周知,光在給定介質(zhì)的傳播速度是一定的,因此,通過測量光在參考點(diǎn)和被測點(diǎn)之間的往返傳播時間,即可給出目標(biāo)和參考點(diǎn)之間的距離。 "VDMO^  
    u'nQC*iJb  
    相位測距法是通過強(qiáng)度調(diào)制的連續(xù)光波在往返傳播過程中的相位變化來測量光束的往返傳播時間,其計算公式如下: yzT4D>1,  
    1yVhO2`7]  
    t=Φ/2πf 2VzYP~Jg  
    5|5p -B  
    式中,t為光波往返傳播時間(s);Φ為調(diào)制光波的相位變化量(rad); f為調(diào)制頻率(Hz)。 Xv3pKf-K  
    #_{Q&QUk  
    光的往返傳播時間得到后,目標(biāo)至參考點(diǎn)的距離可由下式求得 =*1NVi $n  
    T*nP-b  
    R=(c/2)×(Φ/2πf)=(λ/2)×(Φ/2π) K)U[xS;<  
    \<ysJgqUG  
    式中,R為目標(biāo)至參考點(diǎn)距離(m);c為光波傳播速度(m/s);λ為調(diào)制光波波長(m)。 l0C`teO  
    4(p`xdr}K  
    相位位移是以2π為周期變化的,因此有 C]p@7"l  
    -n8d#Qm)  
    Φ=(N+△n).2π hD=.rDvO  
    z0OxJ