光电测距仪的基本原理
光电测距基本原理
光电测距仪根据测定时间t的方式，分为直接测定时间的脉冲测距法和间接测定时间的相位测距法。
高精度的测距仪，一般采用相位式。
相位式光电测距仪的测距原理是：由光源发出的光通过调制器后，成为光强随高频信号变化的调制光。
通过测量调制光在待测距离上往返传播的相位差φ来解算距离。
相位法测距相当于用“光尺”代替钢尺量距，而λ/2为光尺长度。
相位式测距仪中，相位计只能测出相位差的尾数ΔN，测不出整周期数N，因此对大于光尺的距离无法测定。
为了扩大测程，应选择较长的光尺。
为了解决扩大测程与保证精度的矛盾，短程测距仪上一般采用两个调制频率，即两种光尺。
例如：长光尺（称为粗尺）f1=150kHz，λ1/2=1 000m，用于扩大测程，测定百米、十米和米；短光尺（称为精尺）f2=15MHz，λ2/2=10m，用于保证精度，测定米、分米、厘米和毫米。
光电测距仪结构1．仪器结构主机通过连接器安置在经纬仪上部，经纬仪可以是普通光学经纬仪，也可以是电子经纬仪。
利用光轴调节螺旋，可使主机的发射——接受器光轴与经纬仪视准轴位于同一竖直面内。
另外，测距仪横轴到经纬仪横轴的高度与觇牌中心到反射棱镜高度一致，从而使经纬仪瞄准觇牌中心的视线与测距仪瞄准反射棱镜中心的视线保持平行，配合主机测距的反射棱镜，根据距离远近，可选用单棱镜（1500m内）或三棱镜（2 500m内），棱镜安置在三脚架上，根据光学对中器和长水准管进行对中整平。
2．仪器主要技术指标及功能短程红外光电测距仪的最大测程为2 500m，测距精度可达±（3mm+2×10-6×D）（其中D为所测距离）；最小读数为1 mm；仪器设有自动光强调节装置，在复杂环境下测量时也可人工调节光强；可输入温度、气压和棱镜常数自动对结果进行改正；可输入垂直角自动计算出水平距离和高差；可通过距离预置进行定线放样；若输入测站坐标和高程，可自动计算观测点的坐标和高程。
测距方式有正常测量和跟踪测量，其中正常测量所需时间为3s，还能显示数次测量的平均值；跟踪测量所需时间为0.8s，每隔一定时间间隔自动重复测距。
第4章__光电测距
气象改正 ：
气象改正数随温度和气压的变化而变化，因此气象元素（ 气象改正数随温度和气压的变化而变化，因此气象元素（温度 和气压）最好是取测线上的平均值来计算。 和气压）最好是取测线上的平均值来计算。
波道弯曲改正 ：
由于波道弯曲引起的弧长化为弦长的波道几何改正。 由于波道弯曲引起的弧长化为弦长的波道几何改正。 由于实际大气折射系数仅用测线两端的中值， 由于实际大气折射系数仅用测线两端的中值，而没有采用严格沿 波道上的积分平均值，因此产生了所谓折射系数的代表性改正。 波道上的积分平均值，因此产生了所谓折射系数的代表性改正。
按反射目标分： 按反射目标分：
漫反射目标 合作目标 有源反射器
按精度指标分： 按精度指标分：I级
II级 II级 10mm
III级 III级 20mm
mD
5mm
相位式光电测距仪的基本公式
D= c ( N + ∆Φ / 2π ) = L( N + ∆N ) 2f
∆N 式中： = ∆Φ / 2π ——测尺长度； N ——整周数； L = c / 2 f = λ / 2 ——不足一周的尾数
固定误差的影响 ：
测相误差，仪器加常数误差和对中误差都属于固定误差。 测相误差，仪器加常数误差和对中误差都属于固定误差。在精 密的短程测距时，这类误差将处于突出的地位。 密的短程测距时，这类误差将处于突出的地位。 对中误差 在控制测量中，一般要求对中误差在3mm以下 以下， 在控制测量中，一般要求对中误差在3mm以下，要求归心误差 在5mm左右。但在精密短程测距时，由于精度要求高，必须采用强 mm左右。但在精密短程测距时， 由于精度要求高， 左右 制归心方法，最大限度地削弱此项误差影响。 制归心方法，最大限度地削弱此项误差影响。 仪器加常数误差 经常对加常数进行及时检测， 经常对加常数进行及时检测，予以发现并改用新的加常数来避 免这种影响。 免这种影响。 测相误差 包括测相设备本身的误差 ，幅相误差 ，照准误差 ，信噪比 引起的误差， 引起的误差，周期误差 。
光电测距原理
光电测距原理光电测距原理是一种利用光电效应进行测距的方法，它基于光的传播速度比较快的特点，通过测量光的传播时间来计算出距离。
光电测距原理广泛应用于各种领域，如激光测距仪、雷达测距、无人驾驶等。
光电测距原理的基本原理是利用光的传播速度恒定的特性。
在真空中，光的速度约为每秒300,000公里，而在空气中也非常接近这个数值。
当光线从光源发出后，经过一定的距离后，被接收器接收到。
通过测量光线传播的时间，就可以计算出距离。
光电测距的基本组成部分包括光源、接收器和计时器。
光源可以是激光器、发光二极管等，它们能够发出光线。
接收器可以是光电二极管、光电倍增管等，用于接收光线。
计时器用于测量光线传播的时间。
在进行测距时，首先发出一束光线，光线经过一段距离后被接收器接收到。
接收器会将接收到的光信号转化为电信号，并发送给计时器。
计时器开始计时，直到接收到光信号。
通过计时器测量的时间，可以得知光线传播的时间。
根据光的传播速度和光线传播的时间，可以利用公式距离=速度×时间计算出距离。
由于光的速度是恒定的，因此只需要测量光线传播的时间，就可以准确计算出距离。
光电测距原理的应用非常广泛。
在激光测距仪中，利用激光器发出一束非常狭窄的激光束，通过测量激光束从发射到接收所需的时间，可以计算出激光束所经过的距离。
激光测距仪被广泛应用于工程测量、建筑测量、地理测量等领域。
在雷达测距中，利用雷达发射出的无线电波，通过测量无线电波从发射到接收所需的时间，可以计算出无线电波所经过的距离。
雷达测距广泛应用于航空、航海、军事等领域。
在无人驾驶中，光电测距原理被用于感知周围环境和障碍物的距离。
通过激光雷达等设备，测量车辆与周围物体的距离，以便进行安全驾驶和避免碰撞。
光电测距原理是一种利用光的传播速度进行测距的方法。
它通过测量光线传播的时间来计算出距离，广泛应用于激光测距仪、雷达测距、无人驾驶等领域。
光电测距原理的应用使得测距变得更加精确和便捷，为各种领域的测量和控制提供了重要的技术支持。
测距仪的原理
测距仪的原理
测距仪，顾名思义，是用来测量距离的仪器。
它在工程测量、地质勘探、建筑
施工等领域都有着广泛的应用。
那么，测距仪是如何实现测量距离的呢？接下来，我们将深入探讨测距仪的原理。
首先，我们需要了解测距仪的工作原理。
测距仪通常采用激光测距技术，其原
理是利用激光束发射器发射一束激光，并通过接收器接收被测目标反射回来的激光，然后根据激光的发射和接收时间差来计算出目标与测距仪之间的距离。
其次，我们来了解一下激光测距的具体过程。
首先，激光束发射器会向目标发
射一束激光，激光束会在目标表面发生反射。
然后，接收器会接收到被目标表面反射回来的激光，并记录下激光的接收时间。
最后，通过计算激光的发射和接收时间差，就可以得出目标与测距仪之间的距离。
除了激光测距技术，测距仪还有其他测距原理，比如超声波测距、雷达测距等。
超声波测距利用超声波在空气中传播的速度来计算距离，而雷达测距则是利用电磁波在空气中传播的速度来计算距离。
不同的测距原理有着各自的特点和适用范围，可以根据实际需要进行选择。
总的来说，测距仪的原理主要是通过测量激光、超声波或雷达等信号的发射和
接收时间差来计算距离。
不同的测距原理有着各自的优缺点，可以根据实际需求选择合适的测距仪。
测距仪的原理虽然看似复杂，但在实际应用中却能够简单、快速、准确地实现距离测量，为各行各业的工作提供了便利。
光电测距原理
光电测距原理
光电测距是一种利用光的特性来测量距离的技术，它基于光的传播速度恒定的原理。
光电测距原理可以通过以下步骤来实现：
1. 发射光脉冲：通过一个发射装置，发送一个短暂的光脉冲。
这个光脉冲可以是可见光、红外线或激光等。
2. 接收光信号：光脉冲经过空气或其他介质传播后，会被目标物体上的一个接收装置接收到。
这个接收装置可以是光电二极管、光敏电阻或光电二极管等。
3. 时间测量：接收装置会将接收到的光信号转换成电信号，并且记录下接收信号的时间。
这个时间通常是以纳秒为单位的，因为光传播的速度非常快，每秒约为30万公里。
4. 距离计算：根据光的传播速度和接收信号时间的差异，可以计算出被测量物体与测量装置的距离。
光在空气中的传播速度大约是每秒3×10^8米，根据时间差就能得到距离。
虽然光电测距原理比较简单，但它在工程领域有着广泛的应用。
例如，激光测距仪常用于测量建筑物的高度、检测地面的高程差等。
此外，它还可以应用于制导系统、机器人导航、自动驾驶等领域。
测距仪的工作原理
测距仪的工作原理测距仪是一种常见的测量工具，广泛应用于建筑、工程、地理、环境等领域。
它能够快速、简单地测量距离，并且具有较高的精度和可靠性。
下面将详细介绍测距仪的工作原理，包括激光测距仪和超声波测距仪两种类型。
一、激光测距仪的工作原理：1. 激光发射：激光测距仪通过内置的激光器发射一束激光束，通常使用红色或绿色激光。
2. 激光接收：激光束照射到被测物体上，部分激光经过散射、反射后被激光接收器接收。
3. 时间测量：激光接收器接收到反射的光后，通过内部的光电元件将光信号转化为电信号，并记录下该时刻。
4. 计算距离：测距仪根据激光发射与接收之间的时间差以及光在空气中的传播速度（一般采用光速）来计算出距离。
二、超声波测距仪的工作原理：1. 超声波发射：超声波测距仪通过内置的超声波传感器发射一束超声波。
2. 超声波接收：超声波照射到被测物体上后，部分超声波经过散射、反射后被超声波接收器接收。
3. 时间测量：超声波接收器接收到反射的超声波后，通过内部的压电元件将超声波信号转化为电信号，并记录下该时刻。
4. 计算距离：测距仪根据超声波发射与接收之间的时间差以及超声波在空气中的传播速度（一般约为340米/秒）来计算出距离。
三、激光测距仪与超声波测距仪的比较：1. 测量精度：激光测距仪的测量精度一般在几毫米左右，远高于超声波测距仪的测量精度（通常在几厘米到一米之间）。
2. 测量范围：激光测距仪的测量范围较广，可以达到几百米甚至上千米，而超声波测距仪的测量范围一般较短，通常在几米到几十米之间。
3. 测量环境：激光测距仪对环境条件要求较高，可在室内和室外使用。
而超声波测距仪对环境的影响较大，容易受到气温、湿度等因素的影响。
4. 使用方便性：激光测距仪体积小巧、操作简便，可以携带随时使用。
超声波测距仪体积较大，操作稍显复杂。
5. 应用领域：由于激光测距仪具备高精度、远距离和适应性广等特点，常被应用于建筑、测绘、工程勘察、地理测量等领域。
光学测距仪原理
光学测距仪原理光学测距仪是一种利用光学原理进行测量的仪器，通常用于测量远距离或无法直接测量的位置或物体的距离。
光学测距仪的工作原理主要包括三个方面：发射光源、接收光源和计算距离。
首先，光学测距仪的工作原理涉及到发射光源。
发射光源一般是一束激光器或红外线发射器，用于发射光线。
激光器发射的光束通常具有高亮度和高单色性，能够保证光纤的传输质量。
红外线发射器则发射红外线光束，可以用于测量一些特殊材质或特殊环境下的距离。
其次，光学测距仪的工作原理还涉及到接收光源。
接收光源一般是一个接收器或光电二极管。
当激光束或红外线光束照射到目标物体上并被反射回来时，接收光源会将反射光束接收下来，并将其转化为电信号。
光电二极管具有良好的灵敏度和响应速度，可以将光信号快速转化为电信号。
最后，光学测距仪的工作原理还包括计算距离。
接收到的光信号会被传递给一个计算装置，该装置会通过一些算法来分析光信号的特征并计算出测距结果。
这些算法通常是基于光信号传输的速度和时间差进行计算。
例如，使用飞行时间法来计算光信号从发射到接收的时间差，再通过光速的数值进行计算，就可以得到目标物体到测距仪的距离。
光学测距仪的工作原理有以下几个特点：1. 高精度：光学测距仪通常能够达到很高的测量精度，能够测量几十米甚至上百米的距离，并且精度通常在毫米量级。
2. 快速测量：光学测距仪的测量速度通常非常快，可以在几毫秒内完成一次测量，适用于需要快速获取距离信息的应用。
3. 非接触测量：光学测距仪工作原理的特点之一是非接触测量，即可以通过光线直接照射测量目标物体，而不需要接触目标物体，减少了对目标物体的影响。
光学测距仪的应用非常广泛，在建筑、工程、地理测量、航天航空等领域都有着重要的应用。
例如，在建筑工程中，光学测距仪可以用于测量建筑物的高度和距离，以便进行设计和施工的规划。
在地理测量中，光学测距仪可以用于获取地形地貌数据，辅助地图制作和地貌调查。
在航天航空领域，光学测距仪可以用于飞行器的导航和定位，确保飞行器的飞行安全。
激光测距仪原理
激光测距仪原理
激光测距仪原理是利用激光束的发射和接收时间差来计算目标物体与测距仪的距离。
其基本原理如下：
1. 激光发射：测距仪内部装有激光器，通过电路控制激光器发射一束高能激光束。
激光束在发出时具有很小的发散角度，可保持激光束的较小直径，以获得更高的测距精度。
2. 激光照射：发出的激光束照射到目标物体上，并被目标物体表面反射。
目标物体可以是墙壁、地面、物体等。
3. 激光接收：测距仪内部装有光电元件，通常是光敏二极管（Photodiode）。
当被照射物体反射的激光束到达测距仪后，光电元件会将激光束转换为电信号。
4. 电信号处理：测距仪内部的电路会对接收到的电信号进行处理和分析。
电路会检测激光发射和接收的时间差，即激光束从发射到反射回来的时间。
5. 距离计算：根据光在空气中的传播速度和激光的发射与接收时间差，可以计算出激光束从测距仪发射到目标物体反射回来所经历的时间。
通过时间乘以光速，可以得到目标物体与测距仪之间的距离。
激光测距仪的测量精度通常在毫米级别，并且具有较长的测距范围。
这使得激光测距仪在建筑、工程测量、地质勘察等领域有着广泛的应用。
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光电测距仪的基本原理
光电测距仪是一种利用光的传播速度来测量物体距离的设备。
其基本原理是通过发射一束激光或红外线的光束，当光束遇到物体时被反射或散射回来，通过测量光束的时间延迟来计算出物体与测距仪之间的距离。
光电测距仪主要包括光源、光电探测器和计时电路三个关键部分。
光源通常使用激光二极管或红外发射管，通过电流的驱动来产生一束相干光束。
光束经过透镜或准直器的调节后被发射出去，形成一条射线。
当光束遇到目标物体时，会发生反射、散射或吸收。
其中，反射是最常见的情况。
被反射的光束会在物体上再次形成一束反射光线。
这束反射光线会被传回光电测距仪的接收器。
光电探测器是测距仪的一个重要组成部分，用于接收反射回来的光线。
光电探测器通常采用光电二极管或光敏电阻等光电传感器件。
当探测器接收到光信号时，会产生一个电信号。
接收到的电信号会被送入计时电路进行处理。
计时电路会测量光信号从发射到接收之间的时间延迟，并根据光的传播速度计算出目标物体与测距仪之间的距离。
计时电路通常采用微处理器或计数器芯片来实现，可以精确测量非常短暂的时间。
需要注意的是，光电测距仪的测距精度受到多种因素的影响，如光源的发射功率、光束的散射角度、目标物体的反射能力等。
还有一些特殊环境因素，如强光、雾气、湿度等也会对测量结
果产生一定的影响。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行调试和校准，以保证测距精度的准确性。