激光测距(非常详细)
激光测距 相位
激光测距相位激光测距相位法是一种常用的测量距离的技术方法，它利用激光器发射激光脉冲，通过测量激光的相位差来确定目标物体与测量仪器之间的距离。
该方法具有测量精度高、测量范围广、测量速度快等优点，被广泛应用于工业、建筑、医疗和科学等领域。
相位法是一种利用激光的光波特性进行测距的方法。
它的基本原理是利用激光脉冲的相位差来计算目标物体与测量仪器之间的距离。
激光脉冲发射时首先经过一个光调制器，光调制器可以控制激光的频率和相位，然后被目标物体反射回来，最后由一个接收器接收。
接收器接收到的激光脉冲经过信号处理后，测量出激光脉冲的相位差，进而计算出目标物体的距离。
在测量中，激光脉冲发射后，经过一段时间后，激光脉冲被目标物体反射回接收器。
激光脉冲的相位差就是指发射时刻和接收时刻的相位差。
可以通过测量激光脉冲的到达时间差或测量激光脉冲的相位差来计算出目标物体与测量仪器之间的距离。
在计算激光脉冲的相位差时需要考虑到激光的传播速度。
激光在真空中的传播速度为光速，而在大气中的传播速度则受到大气折射率的影响。
因此，在测量中需要将激光传播的时间与激光的相位差进行转化，从而得到准确的距离值。
激光测距相位法具有许多优点。
首先，它具有测量精度高的特点。
由于激光的相位差可以精确地测量，在近距离的测量中，可以达到亚毫米级别的测量精度。
其次，激光测距相位法的测量范围广。
激光的传播速度非常快，而且激光脉冲的相位差可以进行很大的可调范围，因此可以实现从几毫米到几百米甚至几千米的距离测量。
此外，激光测距相位法还具有测量速度快的特点。
激光脉冲的传播速度很快，在实际应用中可以实现实时测距，适用于需要快速测量的场合。
激光测距相位法被广泛应用于许多领域。
在工业领域，激光测距相位法可以用于测量物体的尺寸、位置和形状，为生产加工提供重要的参数。
例如，在汽车制造中，可以利用激光测距相位法测量车身外形的尺寸，以确保其符合设计要求。
在建筑领域，激光测距相位法可以用于测量建筑物的高度、宽度和倾斜度等参数，为建筑设计和施工提供参考。
激光测距的方法
激光测距的方法
相位差测量法是利用相位差来计算目标与激光源之间的距离。
该方法需要同时发射两束激光，一束用于照射目标，另一束则用于参考。
两束激光的波长和频率相同，但相位不同。
当两束激光照射到目标上时，反射回来的激光经过叠加后，会形成一条合成光束。
由于两束激光的相位差不同，合成光束的相位也会发生变化。
通过测量合成光束相位的变化量，可以计算出目标距离。
时间差测量法是利用激光束发射和反射的时间差来计算目标距离。
该方法需要精确地测量激光从发射到反射再回到接收器的时间。
使用光电探测器来检测激光的到达和离开时间，可以精确地测量激光的时间差。
通过将时间差乘以光速，可以计算出目标距离。
频率调制法是利用激光光束的频率调制来测量目标距离。
该方法需要将激光源的频率调制为一定的频率变化。
当激光照射到目标上时，反射回来的激光会带有目标的运动信息，导致反射光的频率发生变化。
通过测量反射光的频率变化量，可以计算出目标距离。
这些方法各有优缺点，不同的应用场景需要选择不同的激光测距方法。
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激光测距仪
激光测距仪激光测距仪是一种用激光束来测量距离的工具，它使用光的速度来计算距离。
激光测距仪可以精确测量任何距离，从几厘米到几百米不等，精度高、速度快、使用方便。
工作原理激光测距仪通过激光器发出一束激光，然后通过一个光电二极管来接收反射光。
光电二极管将接收到的信号转化为电信号，然后通过一个微处理器进行计算，最终输出所需的距离。
应用领域激光测距仪广泛应用于建筑、造船、机械制造、航空等领域，几乎所有需要测量长度或距离的场合都可以使用激光测距仪。
例如：•建筑：用于测量房屋的面积、高度和长度，特别是在施工期间进行精确定位。
•造船：用于测量船舶的长度、高度、宽度、厚度和几何形状，以确保造船的正确性。
•机械制造：用于测量机器部分的尺寸和位置，以确保机器精度。
•航空：用于飞机的导航和测量目标的距离。
操作方法激光测距仪的使用非常简单，只需要按下按钮即可发射激光，并在屏幕上显示测量结果。
但在使用激光测距仪时需要注意以下几点：1.确保测量范围内没有遮挡物，否则可能会导致测量结果不准确。
2.在使用激光测距仪前，需要将其校准。
一般来说，只需要按照说明书上的步骤进行校准即可。
3.在测量时需要保持稳定，以确保激光的光束不偏离目标点。
如果手持激光测距仪进行测量，则需要尽量保持静止状态，以避免手部抖动。
型号分类目前市场上的激光测距仪可以分为以下几类：1.手持式激光测距仪：最常见的激光测距仪，易于携带，非常适用于户外测量。
2.台式激光测距仪：通常用于较大的测量范围，尤其是在建筑和制造领域。
3.精密激光测距仪：通常用于测量高精度工业部件的距离、长度、测量峰值、真实位置等测量位置的要求比较苛刻的场合。
结论激光测距仪是一款高精度、高效率、易于使用的工具，它在建筑、造船、机械制造等多个领域都有着广泛的应用。
尽管不同的应用场合需要不同的型号和规格的激光测距仪，但其功能和操作都是在相同的基础上，只需要根据实际需求进行选择。
激光测距 原理
激光测距原理激光测距原理激光测距是一种常用的测量技术，它利用激光束的特性来实现对目标物体距离的精确测量。
激光测距技术广泛应用于工业、建筑、地理勘测等领域，其原理简单且测量精度高，因此备受青睐。
激光测距的原理是通过发射激光束，并利用激光束在空间中的传播速度和反射回来的时间来计算目标物体与测量仪之间的距离。
具体而言，激光测距仪会发射一束高度聚焦的激光束，该激光束会沿着一条直线传播到目标物体上，并被目标物体表面的物体反射。
然后，激光测距仪会接收到反射回来的激光束，并测量从发射到接收的时间间隔。
在测量过程中，激光测距仪会利用光电元件来接收反射回来的激光束。
当激光束射到目标物体上时，一部分光会被目标物体吸收，另一部分光会被目标物体反射回来。
激光测距仪会通过光电元件将反射回来的光转换为电信号，并测量从发射到接收的时间间隔。
由于光在真空中的传播速度是已知的，因此可以利用测量的时间间隔和光速来计算目标物体与测量仪之间的距离。
激光测距的精度主要取决于测量仪的时间测量能力和光速的精确度。
通常情况下，激光测距仪的时间测量精度可以达到纳秒级别，而光速的精确度已经被广泛认可。
因此，激光测距技术可以实现高精度的距离测量，其测量误差可以控制在几毫米以内。
除了距离测量，激光测距技术还可以用于测量其他物理量，如速度和位移。
在测量速度时，激光测距仪会连续测量目标物体与测量仪之间的距离，并根据距离的变化率来计算目标物体的速度。
而在测量位移时，激光测距仪会测量目标物体与测量仪之间的距离变化，并根据距离的变化量来计算目标物体的位移。
总结一下，激光测距利用激光束的传播速度和反射回来的时间来计算目标物体与测量仪之间的距离。
它是一种高精度、非接触式的测量技术，广泛应用于各个领域。
激光测距仪可以通过测量时间间隔和光速来实现距离、速度和位移的测量，具有精度高、稳定性好等优点。
随着技术的不断进步，激光测距技术将在更多领域发挥重要作用。
激光测距技术
激光测距技术苗德青 0910022011 测仪091超声波具有指向性强，能量消耗缓慢，传播距离较远等优点，所以，在利用传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中，超声波测距是目前应用最普遍的一种，它广泛应用于防盗、倒车雷达、水位测量、建筑施工工地以及一些工业现场。
激光测距仪，是利用激光对目标离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。
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。
【关键词】超声波单片机测距AbstractLaser distance measuring instrument, laser is used to target distance of accurate measurement instrument. Laser range finder at work to emit a very fine laser, received by a photoelectric element reflecting the laser beam, a laser beam emitted from the timer determination to the receiving time, calculated from the observer to the target distance. Laser range finder, light weight, small volume, simple operation fast and accurately, the error is only other optical range finder 1/5 to hundreds of. The ultrasonic wave has strong directivity, slow energy consumption, communication distance etc., so, in the use of sensor technology and automatic control technology combined with the measurement scheme, the ultrasonic ranging is currently the most commonly used one kind, it is widely used in anti-theft, reversing radar, level measurement, construction sites and some industrial field【Key Words】Ultrasonic wave One-chip computer Range finding1.1课题概述科学改革日新月异的时代，技术应用也应该与时俱进。
激光测距技术
1 激光测距技术概论 2 激光测距技术原理 3 激光测距技术的应用 4 激光测距技术发展前景与展望
1960年一种神奇的光诞生了，它就是激光。 由于激光在亮度、方向性、单色性以及相干性等方面都有不俗的特点，它一 出现就吸引了众多科学工作者的目光。在测距领域，激光的作用是不容忽视， 可以这样说，激光测距是激光应用最早的领域（1960年产生，1962年即被应 用于地球与月球间距离的测量）。测量的精确度和分辨率高、抗干扰能力强， 体积小同时重量轻的激光测距仪受到了大多数有测距需求的企业、机构或个 人的青睐，其市场需求空间大，应用领域广行业需求多，并且起着日益重要 的作用。
阿波罗登月中安放在月球上的激光测距仪反 射镜
嫦娥一搭载的激光高度计
手持式激光测距仪
军用激光测距望远镜
国产05式自行火炮的激光测距仪
激光测距技术自从诞生以来，由于其优异的性能，相比其他测距方法有很大的优势，可用于 其它测距技术无法应用的场合。不过激光测距也存在不少缺点：需要注意人体安全，且制做 的难度较大，成本较高，而且光学系统需要保持干净，否则将影响测量，这都影响了它的广 泛使用。
相位法激光测距技术
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脉冲法激光测距技术
相位法激光测距技术，是采用无线电波段频率的激光，进行幅度调制并将正 弦调制光往返测距仪与目标物间距离所产生的相位差测定，根据调制光的波 长和频率，换算出激光飞行时间，再依次计算出待测距离。该方法一般需要 在待测物处放置反射镜，将激光原路反射回激光测距仪，由接收模块的鉴波 器进行接收处理。也就是说，该方法是一种有合作目标要求的被动式激光测 距技术。
脉冲激光测距简单来说就是针对激光的飞行时间差进行测距，它是利用激光 脉冲持续时间极短，能量在时间上相对集中，瞬时功率很大的特点进行测距。 在有合作目标时，可以达到很远的测程；在近距离测量（几千米内）即使没 有合作目标，在精度要求不高的情况下也可以进行测距。该方法主要用于地 形测量，战术前沿测距，导弹运行轨道跟踪，激光雷达测距，以及人造卫星、 地月距离测量等。
激光测距的原理
激光测距的原理激光测距是一种利用激光技术进行距离测量的方法，它通过测量光脉冲的往返时间来确定目标物体与测距仪之间的距离。
激光测距技术在工业、建筑、地质勘测、军事等领域都有着广泛的应用，其原理简单而又精准，成为现代测距领域中的重要手段。
激光测距的原理基于光的传播速度恒定不变这一基本规律。
光在真空中的传播速度约为每秒30万公里，而在大气中的传播速度也非常接近这个数值。
因此，当激光束发射出去并被目标物体反射回来时，测距仪可以通过测量光脉冲的往返时间来计算目标物体与测距仪之间的距离。
在实际应用中，激光测距仪通常由激光发射器、接收器、时钟和数据处理器等部件组成。
首先，激光发射器向目标物体发射一束激光束，然后接收器接收到被目标物体反射回来的激光脉冲。
接收器会记录下激光脉冲的发射时间和接收时间，然后将这两个时间差转化为距离值。
最后，数据处理器会对接收到的距离数值进行处理和分析，得出最终的测距结果。
激光测距技术具有测量精度高、测距范围广、测量速度快等优点。
它可以在不同环境下进行测距，无论是室内还是户外、平坦地面还是复杂地形，都能够获得精确的测距结果。
而且，激光测距仪可以实现对多个目标物体的同时测距，大大提高了测量效率。
除此之外，激光测距技术还可以应用于三维测绘、地图制作、航空航天等领域。
在建筑工程中，激光测距技术可以用于测量建筑物的高度、距离等参数，为工程设计和施工提供精准的数据支持。
在地质勘测中，激光测距技术可以用于测量地形的高程、地貌的特征等，为地质勘探提供重要的信息。
总的来说，激光测距技术以其精准、快速、全面的测量能力，成为现代测距领域中的重要技术手段。
随着科技的不断发展，相信激光测距技术在未来会有更加广阔的应用前景，为各个领域的测量工作带来更多的便利和效率。
激光测距原理
2
则D L L () C ()
2
2 2 f 2
其中
2
1 为相对测相精度（一般1/1000可比较容
1000
易做到的）
例如，对上例而言，D 1000 1 1m
1000
即此时测距精度可达1m。
从上式可以看出ΔD与调制频率fυ成反比，即欲提高仪器的测 距精度(即使ΔD减少)，则须提高调制频率fv.而由电尺长度公式 可知,此时可测距离减少。因此在测相精度受限的情况下，存 在以下矛盾：
因为
s
1 ct 2
1cN 2
fT
( fT 为晶振频率)
测距仪的最小脉冲正量δ为：
令N=1 则 c
2 fT
例：设fT=150MHz=1.5×108Hz，C=3×108m
则：
3 10 8 2 1.5 10 8
1m
三、测距精度
CN 对 S 2 fT 求偏微分，
s
s
s
s c c N N fT fT
At As
max
但1当
Pe（激光在目
标产生漫反射，其漫反射系数为ρ）
附注：几个概念 （1）*立体角（Ω）的概念：（如图9-2）
ds R 2（球面度）
图9-2
（2）一点光光源向三维空间幅射的立体角为：
球面积 4R 2 4
R2
R2
（3）一点光源以小孔径角（u）幅射的立体角ω：
因为u很小，可将球面以圆面积代替
Kt
Kr
Ar
e2
At AS
1 Pmin
结论：
1、激光发射能量大对测距有利：
若已知脉冲激光单脉冲能量E（J），和脉宽τ（s），则 可由下式求其峰值功率Pt。