Ⅰ 跪求:脉冲激光雷达和连续波激光雷达的测距原理相同么脉冲测距法和相位测距法分别对应哪种雷达
"两者原理不相同,脉冲测距法对应脉冲激光雷达,经过测量脉冲传播时间来测定距离。相位测量法对应于连续波激光雷达,应用相干的方法进行相位测量进而测距,是一种相对方法。
脉冲测距法:由测线一端的仪器发射光脉冲,一小部分直接由仪器内部进入接收光电器件,作为参考脉冲,其余部分发射出去,通过测线另一端的反射镜反射回来,进入接收光电器件,测量参考脉冲同反射脉冲相隔的时间计算出距离。
相位式激光测距:一般应用在精密测距中。由于其精度高,通常为毫米级,为了有效的反射信号,且使测定的目标限制在与仪器精度相称的某一特定点上。
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Ⅱ 测距仪原理大揭秘
测距仪顾名思义是一种用于距离测量的仪器,根据测距基本原理的不同可以分为三种类型:激光测距仪,超声波测距仪和红外测距仪。在装修过程中,测距仪是一个必不可少的常用工具,了解测距仪的原理能够有效帮助我们认识其工作过程,从而熟练的运用它。今天,小编就为大家揭秘各个类型测距仪原理。
激光测距仪原理
测量方法一:脉冲式激光测距
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。
脉冲式激光测距原理如图4.1所示。由激光发射系统发出一个持续时间极短的脉冲激光,经过待测距离L之后,被目标物体反射,发射脉冲激光信号被激光接收系统中的光电探测器接收,时间间隔电路通过计算激光发射和回波信号到达之间的时间t,得出目标物体与发射出的距离L。
其精度取决于:激光脉冲的上升沿、接收通道带宽、探测器信噪比和时间间隔精确度。
测量方法二:三角法激光测距
激光位移传感器的测量方法称为激光三角反射法,激光测距仪的精度是一定的,同样的测距仪测10米与100米的精度是一样的。而激光三角反射法测量精度是跟量程相关的,量程越大,精度越低。
激光测距的另一种原理是激光三角反射法原理:半导体激光器1被镜片2聚焦到被测物体6。反射光被镜片3收集,投射到CCD阵列4上;信号处理器5通过三角函数计算阵列4上的光点位置得到距物体的距离。
激光发射器通过镜头将可见红色激光射向物体表面,经物体反射的激光通过接受器镜头,被内部的CCD线性相机接受,根据不同的距离,CCD线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点。根据这个角度即知的激光和相机之间的距离,数字信号处理器就能计算出传感器和被测物之间的距离。
同时,光束在接收元件的位置通过模拟和数字电路处理,并通过微处理器分析,计算出相应的输出值,并在用户设定的模拟量窗口内,按比例输出标准数据信号。如果使用开关量输出,则在设定的窗口内导通,窗口之外截止。另外,模拟量与开关量输出可设置独立检测窗口。
常用在铁轨、产品厚度、平整度、尺寸等方面。
测量方法三:激光回波法
激光位移传感器采用回波分析原理来测量距离可以达到一定程度的精度。传感器内部是由处理器单元、回波处理单元、激光发射器、激光接受器等部分组成。激光位移传感器通过激光发射器每秒发射一百万个脉冲到检测物并返回至接收器,处理器计算激光脉冲遇到检测物并返回接收器所需时间,以此计算出距离值,该输出值是将上千次的测量结果进行的平均输出。
其原理与脉冲式激光测距类似,又称脉冲回波法,用于激光位移传感器。
超声波测距仪原理
超声波具有指向性强,传播距离远(在介质中),因此也常被运用于距离测量。
超声波在空气中传播,遇到障碍物就会立即返回。超声波测距仪的工作原理就是通过发射装置发出超声波,然后根据接收器接收超声波的时间差而计算出距离。具体计算方法如下:
超声波在空气中的传播速度v=340m/s,如果超声波在空气中传播于A、B两点间往返一次所需时间为t,那么A、B两点间距离D=vt/2
其中:
D——测站点A、B两点间距离;
v——超声波在空气中的传播速度;
t——光往返A、B一次所需的时间。
超声波测距仪在军事和捕方面用途广泛,还可以运用于海底地貌测量。
红外测距仪原理
红外测距仪利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理来检测障碍物的远近。测距仪内有红外信号发射与接收二极管,发射管发射特定频率的红外信号后,接收管接收了障碍物反射的这个信号,经过数字化处理后就能得出障碍物间的距离。简而言之,就是利用高频调制的红外线在待测距离上往返产生的相位移算出光束度越时间t,从而得出距离D=ct/2(c为红外线在的传播速度)。
红外线测距仪便宜且易制,使用起来也快捷安全,但是精度较低,测量距离也比较近,且方向性差。
简单来说,三种测距仪的原理都是通过发射某种物质使其在介质中以一定的速度传播,并接收其遇到障碍物后反射回来的部分,然后根据路程(S)=时间(t)*速度(v)的简单数学原理公式而估算出两点间的距离。以上就是有关测距仪原理的内容,希望能对大家有所帮助!
Ⅲ 激光测距的基本原理
激光测距粗划分为两种,第一种原理大致是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,以激光测距仪为例;第二种是以激光位移传感器原理为原理的方法的。
激光的测量方法大致有三种,脉冲法(激光回波法),相位法,三角反射法。脉冲法测量距离的精度一般是在+/- 1米左右。另外,此类测距仪的测量盲区一般是15米左右。三角法用来测量2000mm以下短程距离(行业称之为位移)时,精度最高可达1um。相位式激光测距一般应用在精密测距中,精度一般为毫米级。激光回波分析法则用于远距离测量。
Ⅳ 激光测距涉及到的两个光学物理知识是什么
摘要 激光测距粗划分为两种,第一种原理大致是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,以激光测距仪为例;第二种是以激光位移传感器原理为原理的方法的。
Ⅳ 激光测距仪采用什么原理测量物理距离
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.
Ⅵ 激光测距仪是什么原理
激光测距仪是利用调制激光的某个参数对目标的距离进行准确测定的仪器。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。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。
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Ⅶ 急求激光测距传感器原理图,几种测距方式的原理图是否一样的
激光测距传感器原理图如下图
远距离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;LED白光测速仪成像在仪表内部集成电路芯片CCD上,CCD芯片性能稳定,工作寿命长,且基本不受工作环境和温度的影响。
基本原理是光学三角法:
半导体激光器被镜片聚焦到被测物体。反射光被镜片收集,投射到CMOS阵列上;信号处理器通过三角函数计算阵列上的光点位置得到距物体的距离。
这种原理的测距仪一般是用来测量2000mm以下短程距离(行业称之为位移),精度更高,最高可达1um,常用在铁轨、产品厚度、平整度、尺寸等方面。比如激光位移传感器ZLDS100,在上述方面的应用就非常多。
(7)激光测距与物理学中的什么测距原理相同扩展阅读
激光传感器工作时,先由激光发射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,并将其转化为相应的电信号。
常见的为激光测距传感器,它通过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。