激光测距仪的原理有哪些？
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发布时间：2022-12-22 17:06:20
激光测距仪，是利用激光对目标距离进行测定的仪器。在工作的过程中，激光测距仪会向目标发射一束极细的激光束，由光电元件接收反射的激光束，再由计时器测定光束从发射到接收的时间，从而计算距离。
根据工作原理的不同，激光测距仪大体可分为脉冲法、干涉法、相位法和三角法四种。
脉冲测距法的原理基于光的传播速度为恒量，激光器发射的脉冲通过发射器投射到待测目标上，通过目标的漫反射由接收器接收，再由光电转换元件转换为电信号，经过放大器放大后，用数字电路或图像法直接测定光往返一次所需的时间，然后计算出距离并将其显示。
脉冲式激光测距仪的主要特点是光能以脉冲形式集中发射，通过待测目标的漫反射进行距离测量，不需要专门设置合作目标，使用非常方便。但由于反射物表面的高低不平及时间测量技术的限制，这种测距装置精度较低，一般误差为2-5m。
干涉测距法是基于光波干涉原理进行测距的方法根据光的干涉原理，两束具有固定相位差，而且有相同频率、相同振动方向或振动方向之间夹角很小的光相互交叠，将会产生干涉现象，入射激光到达分光镜后分成反射光和透射光，并分别由固定反射镜和可动反射镜反射后在分光镜处汇合成相干光束。两束光的路程之差会影响合成光的振幅，最终影响光强。
激光干涉仪利用这一原理使激光束产生明暗相间的干涉条纹，由光电转换器接收并转换为电信号，经处理后由光电计数器计数，从而实现对位移量的检测。由于激光的波长极短，特别是激光的单色性好且波长值很精确，因此，用激光干涉法测距的精度非常高。
将物面与光源及接收系统摆放在三个点，构成三角形光路，即为三角测距法。激光光源发出的光束经透镜聚焦照射到被测物面上，光线由物面反射，被光电接收系统接收。为了能使光敏面清晰成像，可在其前方加一聚焦镜头。如果物面发生移动，可根据三角形相似原理求出光敏面上光斑的移动。反之，如果知道光敏面上光斑的移动量也可求出物面的移动量。
激光三角测距法形式多样，既可以使激光正入射到物面上，光电接收系统倾斜接收；也可使激光斜入射到物面上、光电接收系统正接收或倾斜接收。光源与接收系统如何放置主要是看测量系统所测试的目标、测量系统的构造、测量系统其他辅助设备的设计等。
相位式激光测距仪用无线电波段的频率对光束进行幅度调制。测定调制光往返测线一次所产生的相位延迟，再根据调制光的波长，换算出此相位延迟所代表的距离，即相当于用间接的方法测定光往返测线所需的时间。
简单的来说，相位法就是在已知激光频率和单位距离上往返一次的相位延迟的基础上，计算激光的总相位延迟与波长个数，并进一步计算信号往返不足一个波长的部分，从而将测量距离转化为全波长个数的测量与不足一个波长部分的测量。通过对于不足一个波长部分的测量，相位测距法能够达到很高的精度
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