手持式激光测距仪的工作原理
激光测距仪是一种常用的光学仪器，被广泛的应用于多个行业当中。激光测距仪的种类是非常多的，其中手持式激光测距仪就是常用的一种。我们在使用手持式激光测距仪的时候对于它的工作原理是需要掌握的，这对于用户的使用是非常重要的。下面小编就来为大家具体介绍一下手持式激光测距仪的工作原理吧，希望可以帮助到哦大家。若激光是连续发射的，测程可达40公里左右，衬氟蝶阀并可昼夜进行作业。若激光是脉冲发射的，一般绝对精度较低，但用于远距离量，可以达到很好的相对精度。世界上第一台激光器，是由美国休斯飞机公司的科学家梅曼于1960年，首先研制成功的。美国军方很快就在此基础上开展了对军用激光装置的研究。1961年，第一台军用激光测距仪通过了美国军方论证试验，对此后激光测距仪很快就进入了实用联合体。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，因而被广泛用于地形测量，战场测量，坦克，飞机，舰艇和火炮对目标的测距，测量云层、飞机、导弹以及人造卫星的高度等。它是提高高坦克、飞机、舰艇和火炮精度的重要技术装备。由于激光测距仪价格不断下调，工业上也逐渐开始使用激光测距仪。国内外出现了一批新型的具有测距快、体积小、性能可靠等优点的微型测距仪，可以广泛应用于工业测控、矿山、港口等领域。主要分类一维激光测距仪用于距离测量、定位；二维激光测距仪(ScanningLaserRangefinder)用于轮廓测量，定位、区域监控等领域；三维激光测距仪(3DLaserRangefinder)用于三维轮廓测量，三维空间定位等领域。使用激光测量月球到地球距离的示意图激光测距仪的测量原理及方法
1.利用红外线测距或激光测距的原理是什么？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
红外线测距仪测量原理 测距仪是一种航迹推算仪器，用于测量目标距离，进行航迹推算。测距仪的形式很多，通常是一个长形圆筒，由物镜、目镜、测距转钮组成，用来测定目标距离。测距仪是根据光学、声学和电磁波学原理设计的，用于距离测量的仪器。 红外测距仪的分类有激光红外，红外和超声波三种，目前测距仪主要是指的激光红外测距仪，红外测距仪和超声波测距仪由于测量距离有限，测量精度很低目前已经被淘汰。激光红外测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光红外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。 测距仪有测量距离和测量精度，同时又是电子设备，所以品牌的选择非常重要，国际知名品牌的测距仪，在性能上会远优于杂牌的激光红外测距仪。 一．测距仪分类 测距仪从测距基本原理，可以分为以下三类： 1. 激光测距仪 激光测距仪是利用激光对目标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。 激光测距仪是目前使用最为广泛的测距仪，激光测距仪又可以分类为手持式激光测距仪（测量距离0-300米），望远镜激光测距仪（测量距离500-20000米）。 目前市面上主流的都是激光测距仪，手持式激光测距仪全球前两大品牌是徕卡和博世，右图就是一款主流的手持式激光测距仪。 望远镜激光测距仪，为远距离激光测距仪，目前在户外使用相当广泛，望远镜激光测距仪全球前四大品牌是图雅得、博士能、奥尔法和尼康。四个品牌在产品上各有特点，2013年，美国激光技术杂志公布的数据，2013年全球单品销售冠军是图雅得SP1500，这款测距仪测量精准，反应速度快捷。 2. 超声波测距仪
手持式激光测距仪研究 张鹏飞 张毅 涂碧海 赵欣 (中国科学院安徽光学精密机械研究所，安徽 合肥 230031) 摘要:在常见手持式激光测距仪的原理的基础上，提出采用连续发射的正弦调制的脉冲信号的方法，来提高相位式激光测距的测程。同时论述了在相位差测量中，采用多周期采样的方法来降低A/D转换采样频率，从而降低系统电路的复杂性和成本。 关键词：手持式激光测距 测程 采样 中图分类号：TH745.3 文献标识码：A Research of the portable laser rangefinder Zhang Peng-fei Zhang Yi Tu Bi-hai Zhao Xin (Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China) abstract ：This paper presents a new method using continuously transmitted sine modulated pulse signal, which is based on the principles of the familiar portable laser rangefinders, to improve the range of phase-shift laser finding. The application of equivalent time sampling is proved to be able to reduce the sampling frequency of A/D converting and lower the complexity and cost of the system circuit. Key words ：portable laser rangefinder range sample 基金项目：国家高技术863计划资助课题 名称保密 项目编号863－2－7－4－4 （保密）申请人 张毅 1 引言 手持式激光测距仪是一种安全快捷的、能方便携带的激光测距仪器，适用于家庭装修、工程装潢、房产测绘、卫生监督、城市监察、交通管理、电力、电信、气象、林业、农业等行业，它能够简单精确地测量室内、室外及难于接近部位的距离，可以精确地测量建筑物的高度及室外较长距离。 手持式激光测距仪和普通大型的激光测距仪一样也有两种实现方式：脉冲式和相位式。手持测距仪测程一般在几百米，精度要求在毫米级别。由于相位式能较容易做到毫米级精度,所以本设计采用这种方式。它的基本原理是用正弦信号调制发射信号的幅度，通过检测从目标反射的回波信号与发射信号之间的相移来测量距离。原理可以用如下式子表达[1]： 4c D f φπ?= （1） 其中:D 是测距仪和被测目标之间的距离，φ?是光波在测距仪和被测目标之间传播形成的相
设计天地 Ｄｅｓｉｇｎ Ｆｉｅｌｄ 引言 该测距仪利用测量调制的激光信号相位差进行距离的测量。为了提高精度，采用高速时钟利用数字方式进行相位测量。使用单片机技术实现人机接口和数据运算。 该系统采用单片机加ＣＰＬＤ的设计方法， ＣＰＬＤ主要进行地址译码、鉴相、时钟分频等功能，单片机采用最常用的ＡＴ８９Ｃ５１，主要完成运算和人机接口。 设计思路 该测距仪利用反射方式进行测量。测距仪发射经过调制的激光信号到达目的地，经目的地反射后回到仪器，仪器计算出信号从发送到接收的时间差，再和激光信号的速度进行相乘。得到信号经过的总距离。 由此可得到测距基本公式为： 假设仪器发射角频率为ω的正弦波，经反射器反射回测试设备，被仪器的接收系统接收。收到的正弦信号在相位上和发射的正弦信号相比较，有一个相位差Φ。 发射信号为：ｕ＝Ｖｍｓｉｎ（ωｔ＋φ０） 其中Ｖｍ为振幅，ω为角频率，ｔ为时间，φ０为初相位。 经反射后回到设备的正弦信号不考虑其振幅变化ｕ＝Ｖｍｓｉｎ（ωｔ－ωｔ２Ｄ＋φ０） 其中，ωｔ２Ｄ就是正弦波在二倍距离上传播所引起的相位变化： Φ=ωｔ２Ｄ 将其带入测距基本公式，可得到： 式中： ｃ——电磁波在真空中的传播速度；ｆ——电磁波的频率；ｎ——大气的折射率； Φ——电磁波在被测距离上往返传播的相位差。因此，只要计算出信号从发送到接收的相位差就可以求出设备与被测点之间的距离。 该设备需要测量１００ｍ距离，我们选用１５０ｍ作为设备的测程范围。并取混频时中频Ｆ中＝１０ＫＨｚ。用 ４０ＭＨｚ时钟对混频后１０ＫＨｚ信号进行采样。由下式 ｃ＝ｆ×λ和 Ｌ＝λ／２可得（４０ＭＨｚ／１０ＫＨｚ＝４０００）： 令Ｌ１＝１５０ｍ， 可得λ＝３００ｍ，ｃ＝３×１０８ｍ／ｓ，计算得Ｆ１＝１．０×１０６Ｈｚ。Ｌ１最小＝３００／４０００＝０．０７５ｍ。 令Ｌ２＝７．５ｍ，可得λ＝１５ｍ，ｃ＝３×１０８ｍ／ｓ，计算得Ｆ２ ＝２０×１０６Ｈｚ。Ｌ２最小＝１５／４０００＝０．００３７５ｍ。 由以上计算可得，选择Ｆ１＝１ＭＨｚ，Ｆ２＝２０ＭＨｚ可符一种手持式激光测距仪的电路设计 Ｔｈｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ａ Ｌａｓｅｒ Ｒａｎｇｅ Ｆｉｎｄｅｒ 西安邮电学院继续教育学院 高敏西安深亚电子有限公司 王建锋 摘 要：本文介绍了一种以单片机和ＣＰＬＤ为核心的测距仪的电路设计。该电路用高速时钟进行数字鉴相、测量， 省去了模数转换，利用软硬件相结合的方式，提高了测量精度，缩短了测量时间。 关键词：激光测距；数字鉴相
一、户外望远镜测距仪选购 目前测距望远镜的品牌主要有： 图雅得TRUEYARD，博士能BUSHNELL,奥尔法ORPHA,尼康NIKON，纽康NEWCON，这5个品牌。 望远镜测距仪和手持激光测距仪的主要区别是望远镜测距仪的测距误差是±1m，但测量距离远，适用于户外测量。而手持式激光测距仪的精度是mm，但测量距离一般在40~100米左右，一般只适用于室内测量，适用户外测量的手持激光测距仪目前没看到有国产品牌，国外品牌一般在2千元左右，适用户外测量的国外手持激光测距仪的测距一般在40~200m。国产还有个缺点就是测量反应慢。 2000元以下的望远镜测距仪基本只具有单一功能——测直线距离，无测高、测角、测水平距离等功能。带有测水平距离功能的望远镜测距仪价格一般在2500千元以上。 1、图雅得 全球知名的户外光学品牌，在长距离望远镜激光测距仪领域，具有非常重要的位置。长期占据全球望远镜测距仪销量第一的品牌。2011年美国时代周刊对全美的调查数据显示，在望远镜测距仪的客户中，超过52%的客户使用的是图雅得激光测距仪。图雅得望远镜测距仪具有测量精准，操作简便，功能强大、性价比极高的特点。 图雅得激光测距仪望远镜，其产品的特点主要是：功能全面，操作简单，性能稳定，性价比高。另外一点是其标称的测量距离和精度与其实际数据最为接近。 图雅得最便宜的一款是图雅得YP500 测量距离500米，亚马逊售价1300元左右。特点：实测距离与标称距离完全相符，超快测距速度，外观精美。是一款追求测量品质的测距望远镜。 2、博士能BUSHNELL 博士能测距仪是美国老牌，国际知名品牌，产品全按照美国标准生产，价格却只有国际同类产品的四分之一，Bushnell望远镜已深受世界各地人们的厚爱。 博士能在户外光学领域可以说位置极高，因为他是目前户外光学产品线最全的品牌，包括了望远镜测距仪，双筒望远镜，观鸟镜和夜视仪。博士能双筒望远镜一直维持全球第一的位置。在望远镜测距仪方面，则多年来一直保持全美第三的位置。博士能望远镜测距仪，产品非常多，是目前产品型号最多的品牌。其望远镜测距仪产品非常适合高尔夫运动，以及打猎。功能方面都是偏向这两个方面设计的。但是作为普通领域应用时，操作相对繁琐一点。另外一点产品缺乏测高的功能。但是其测距仪的观测效果非常好。
红外测距传感器：Sharp红外传感器的原理以及使用技巧 2009-02-23 21:20 在过去几年中，Sharp开发了很多种红外距离传感器。这些传感器不但体积小，功耗也很低。这篇文章就简单的介绍一下这些传感器的不同点，使用方法，接口方法以及一些使用上的小技巧。 工作原理： Sharp的红外传感器都是基于一个原理，三角测量原理。红外发射器按照一定的角度发射红外光束，当遇到物体以后，光束会反射回来，如图1所示。反射回来的红外光线被CCD检测器检测到以后，会获得一个偏移值L，利用三角关系，在知道了发射角度a，偏移距L，中心矩X，以及滤镜的焦距f以后，传感器到物体的距离D就可以通过几何关系计算出来了。
图1：三角测量原理 可以看到，当D的距离足够近的时候，L值会相当大，超过CCD的探测范围，这时，虽然物体很近，但是传感器反而看不到了。当物体距离D很大时，L值就会很小。这时CCD检测器能否分辨得出这个很小的L值成为关键，也就是说CCD 的分辨率决定能不能获得足够精确的L值。要检测越是远的物体，CCD的分辨率要求就越高。 非线性输出： Sharp GS2XX系列的传感器的输出是非线性的。没个型号的输出曲线都不同。所以，在实际使用前，最好能对所使用的传感器进行一下校正。对每个型号的传感器创建一张曲线图，以便在实际使用中获得真实有效的测量数据。下图是典型的Sharp GP2D12的输出曲线图。 图2：Sharp GP2D12输出曲线 从上图中，可以看到，当被探测物体的距离小于10cm的时候，输出电压急剧下降，也就是说从电压读数来看，物体的距离应该是越来越远了。但是实际上并不是这样的，想象一下，你的机器人本来正在慢慢的靠近障碍物，突然发现障碍
§4.2 相位式光电测距仪的工作原理 相位式光电测距仪的种类较多，但其基本的工作原理是相同的。本节将讨论相位式光电测距仪的工作原理，并着重介绍它的几个主要部件的工作原理。 4.2.1 相位式光电测距仪的工作原理 相位式光电测距仪的工作原理可按图4-4所示的方框图来说明。 图4-4 由光源所发出的光波（红外光或激光），进入调制器后，被来自主控振荡器（简称主振）的高频测距信号1f 所调制，成为调幅波。这种调幅波经外光路进入接收器，会 聚在光电器件上，光信号立即转化为电信号。这个电信号就是调幅波往返于测线后经过解调的高颇测距信号，它的相位已延迟了Φ。 ?Φ+?=ΦN π2 这个高频测距信号与来自本机振荡器（简称本振）的高频信号1f '经测距信号混频器进行光电混频，经过选频放大后得到一个低频（11f f f '-=?）测距信号，用D e 表示。D e 仍保留了高频测距信号原有的相位延迟?Φ+?=ΦN π2。为了进行比相，主振高频测距信号1f 的一部分称为参考信号与本振高频信号1f '同时送入参考信号混频器，经过选频放大后，得到可作为比相基准的低频（11f f f '-=?）参考信号，0e 表示，由于0e 没有经过往返测线的路程，所以0e 不存在象D e 中产生的那一相位延迟Φ。因此，D e 和0e 同时送人相位器采用数字测相技术进行相位比较，在显示器上将显示出测距信号往返于测线的相位延迟结果。 当采用一个测尺频率1f 时，显示器上就只有不足一周的相位差?Φ所相应的测距尾数，超过一周的整周数
N 所相应的测距整尺数就无法知道，为此，相位式测距仪的主振和本振二个部件中还包含一组粗测尺的振荡频率，即主振频率 32,f f 和本振频率 32,f f ''。如前所述，若用粗测尺频率进行同样的测量，把精测尺与一组粗测尺的结果组合起来，就能得到整个待测距离的数值了。 4.2.2 相位式光电测距仪各主要部件的工作原理 1.光源 相位式测距仪的光源，主要有砷化镓（GaAs ）二极管和氦-氖（He-Ne ）气体激光器。前者一般用于短程测距仪中，后者用于中远程测距仪中。下面对这二种光源作一介绍。 （1）砷化镓（GaAs ）二极管 砷化镓（GaAs ）二极管是一种晶体二极管，与普通二极管一样，内部也有一个PN 结，如图4-5所示。它的正向电阻很小，反向电阻较大。当正向注入强电流时，在PN 结里就会有波长为0.72～0.94μm 之间红外光出射，而且出射的光强会随着注入电流的大小而变化，因此可以简单地通过改变馈电电流对光强的输出进行调制，即所谓“电流直接调制”。这对测距仪用作光源十分有意义，因为能直接调制光强，无需再配备结构复杂、功耗较大的调制器。此外，砷化镓二极管光源与其他光源比较，还有体积小重量轻，结构牢固和不怕震动等优点，有利于使测距仪小型化，轻便化。 图4-5 图4-6 GaAs 二极管有两种工作状态，一种是发射激光，称为GaAs 激光器；另一种是发射红外荧光，称为发光二极管。两者的区别，主要是注入电流强度的不同。由于GaAs 发光管，发射连续的红外光频带较宽（100～500o A ），波长不够稳定，功率较小（约3mW ）和发散角大（达50o ），故采用这种光源的测距仪的测程都不远，一般在3km 以内。红外光的波长，因GaAs 掺杂的差异和馈电电流等不同而异。如国产HGC-1红外测距仪的 =λ0.93μm ； 瑞士DI3和DI3S 的λ分别为0.875μm 和0.885μm ；瑞典AGA-116的λ= 0.91μm 。 （2）氦-氖（He-Ne ）气体激光器
激光测距仪激光测距基本原理 激光测距是光波测距中的一种测距方式，如果光以速度c在空气中传播在A、B两点间往返一次所需时间为t，则A、B两点间距离D可用下列表示。 D=ct/2 式中：D——测站点A、B两点间距离；c——光在大气中传播的速度；t——光往返A、B 一次所需的时间。 由上式可知，要测量A、B距离实际上是要测量光传播的时间t，根据测量时间方法的不同，激光测距仪通常可分为脉冲式和相位式两种测量形式。 相位式激光测距仪 相位式激光测距仪是用无线电波段的频率，对激光束进行幅度调制并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，换算此相位延迟所代表的距离。即用间接方法测定出光经往返测线所需的时间。 相位式激光测距仪一般应用在精密测距中。由于其精度高，一般为毫米级，为了有效的反射信号，并使测定的目标限制在与仪器精度相称的某一特定点上，对这种测距仪都配置了被称为合作目标的反射镜。 若调制光角频率为ω，在待测量距离D上往返一次产生的相位延迟为φ，则对应时间t 可表示为： t=φ/ω 将此关系代入（3-6）式距离D可表示为 D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ) =c/4f (N+ΔN)=U(N+) 式中：φ——信号往返测线一次产生的总的相位延迟。 ω——调制信号的角频率，ω=2πf。 U——单位长度，数值等于1/4调制波长 N——测线所包含调制半波长个数。 Δφ——信号往返测线一次产生相位延迟不足π部分。 ΔN——测线所包含调制波不足半波长的小数部分。 ΔN=φ/ω
在给定调制和标准大气条件下，频率c/(4πf)是一个常数，此时距离的测量变成了测线所包含半波长个数的测量和不足半波长的小数部分的测量即测N或φ，由于近代精密机械加工技术和无线电测相技术的发展，已使φ的测量达到很高的精度。 为了测得不足π的相角φ，可以通过不同的方法来进行测量，通常应用最多的是延迟测相和数字测相，目前短程激光测距仪均采用数字测相原理来求得φ。 由上所述一般情况下相位式激光测距仪使用连续发射带调制信号的激光束，为了获得测距高精度还需配置合作目标，而目前推出的手持式激光测距仪是脉冲式激光测距仪中又一新型测距仪，它不仅体积小、重量轻，还采用数字测相脉冲展宽细分技术，无需合作目标即可达到毫米级精度，测程已经超过100m，且能快速准确地直接显示距离。是短程精度精密工程测量、房屋建筑面积测量中最新型的长度计量标准器具。
光学测距原理 1.利用红外线测距或激光测距的原理是什么？ 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，典型的是WILD的DI-3000 需要注意，测相并不是测量红外或者激光的相位，而是测量调制在红外或者激光上面的信号相位。 建筑行业有一种手持式的测距仪，用于房屋测量，其工作原理与此相同。 2.被测物体平面必须与光线垂直么？ 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。 3.若被测物体平面为漫反射是否可以？ 通常也是可以的，实际工程中会采用薄塑料板作为反射面以解决漫反射严重的问题。 4.若以超声波测距代替是否可以让物体延一墙壁运动并测出与对面墙的距离？ 此问题搞不懂你的意图，超声波测距精度比较低，现在很少使用。 激光测距（即电磁波，其速度为30万公里/秒），是通过对被测物体发射激光光束，并接收该激光光束的反射波，记录该时间差，来确定被测物体与测试点的距离。 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。相位测距技术的测距精度高,但作用距离有限,主要用于高精度大地测量。众所周知，光在给定介质的传播速度是一定的，因此，通过测量光在参考点和被测点之间的往返传播时间，即可给出目标和参考点之间的距离。 相位测距法是通过强度调制的连续光波在往返传播过程中的相位变化来测量光束的往返传播时间，其计算公式如下： t=Φ/2πf 式中，t为光波往返传播时间（s）；Φ为调制光波的相位变化量（rad）; f为调制频率（Hz）。 光的往返传播时间得到后，目标至参考点的距离可由下式求得 R=(c/2)×(Φ/2πf)=(λ/2)×(Φ/2π) 式中，R为目标至参考点距离（m）；c为光波传播速度（m/s）；λ为调制光波波长（m）。 相位位移是以2π为周期变化的，因此有 Φ=（N+△n）.2π 式中，N为相位变化整周期数；△n为相位变化非整周期数。
文章简介测距仪是一种航迹推算仪器，用于测量目标距离，进行航迹推算。测距仪的形式很多，通常是一个长形圆筒，由物镜、目镜、测距转钮组成，用来 测定目标距离。测距仪是根据光学、声学和电磁波学原理设计的，用于距离测 量的仪器文章详细内容 那什么是测距仪呢？原理是什么？市面上有哪些测距仪，下文将详细进行介绍。一．测距仪分类 测距仪从测距基本原理，可以分为以下三类： 1. 激光测距仪 激光测距仪是利用激光对目标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。 激光测距仪是目前使用最为广泛的测距仪，激光测距仪又可以分类为手持 式激光测距仪（测量距离0-300米），望远镜激光测距仪（测量距离500-20000米）。目前市面上主流的都是激光测距仪，手持式激光测距仪全球 前两大品牌是徕卡和博世，右图就是一款主流的手持式激光测距仪。望远 镜激光测距仪，为远距离激光测距仪，目前在户外使用相当广泛，望远镜激光 测距仪全球前四大品牌是图雅得、博士能、奥尔法和尼康。四个品牌在产品上 各有特点，2011年，美国激光技术杂志公布的数据，2011年全球单品销售冠军是图雅得YP900，这款测距仪测量精准，反应速度快捷。 2. 超声波测距仪 超声波测距仪是根据超声波遇到障碍物反射回来的特性进行测量的。超声 波发射器向某一方向发射超声波，在发射同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即中断停止计时。通过不断检测产生波发射后遇到障碍物所反射的回波，从而测出发射超声波和 接收到回波的时间差T，然后求出距离。超声波测距仪，由于超声波受 周围环境影响较大，所以一般测量距离比较短，测量精度比较低。目前使用范 围不是很广阔，但价格比较低，一般几百元左右。 3. 红外测距仪用调制的红外光进行精密测距的仪器，测程一般为1-5公里。利用的是红 外线传播时的不扩散原理：因为红外线在穿越其它物质时折射率很小，所以长 距离的测距仪都会考虑红外线，而红外线的传播是需要时间的，当红外线从测 距仪发出碰到反射物被反射回来被测距仪接受到再根据红外线从发出到被接受 到的时间及红外线的传播速度就可以算出距离
激光测距仪原理 激光测距仪，是利用激光对目标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。 一．激光测距仪基本原理 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。 二．激光测距仪分类 激光测距仪分为两类，一类是手持激光测距仪，这类测距仪测量距离比较短，一般为40-250米，测量精度高。另外一类是激光测距仪望远镜，这类激光测距仪测量距离远，一般为500-2000米，最长测量距离可以达到20公里。 三．激光测距仪主要的产品 长距离的激光测距仪望远镜，全球前四大品牌，是图雅得、博士能、奥尔法和尼康。这四个品牌占据了全球激光测距仪95%以上的市场份额。四大品牌产品都各有其自身的优势。 图雅得作为全球第一品牌，产品以技术领先见长，图雅得是全球最早的能生产测距+测高+测角一体机的品牌，目前博士能和尼康都还没有这种技术。其产品快速测距、操作简单是其最大特点。产品价格适中，具有比较高的性价比。 博士能是全球老牌的激光测距仪望远镜品牌，其产品做工精美，是做工最好的品牌。博士能测距仪产品侧重打猎和高尔夫功能。产品功能强大，但是操作欠繁琐。另外博士能0.5码高精度测距仪方面非常有优势。 奥尔法是全球第三大品牌，其产品价格是四个品牌中最低的，产品具有非常高的性价比，产品操作简单，实用性高。 尼康在测距望远镜领域技术上不是很强，产品都为国内代工，但是凭借尼康品牌的知名度，在全球也有不俗的表现，长期占据第四的位置。在国内，尼康测距仪由于代理体制问题，售价一直偏高，导致性价比不高。 四大品牌主力产品有： 1.图雅得 SP1500H 这是图雅得2012年最新一代产品，也是目前望远镜测距仪功能最为强大的产品。集合了测距+测高+测角+测高差+测水平距离+连续测角+连续测距+连续测水平距离 8大功能，2012年6月在美国西雅图光学设备展商首次发布，被媒体誉为功能最为强大的测距仪。这款测距仪 1500米超长测距，超快测距速度，操作人性化,售价大约4000元，性价比不错，上市后即成为全球多功能测距仪销量冠军。 2.图雅得 YP900 这款测距仪900米测距，上市时间2011年，全球中距离测距仪 连续三年销量冠军，这款测距仪做工精美，具有超强的抗干扰能力，
手持激光测距仪在考古研究中的应用 目前，田野考古中广泛使用皮尺、钢卷尺、GPS、全站仪等仪器进行长度，面积，体积等的量算，使用全站仪、GPS-RTK 等进行地形测绘、探方布设、工程放样。那么，手持激光测距仪能做什么呢？手持激光测距仪也可以实现测量距离、面积、体积以及配合经纬仪进行放样等功能。距离测量，考古中使用最多的功能。下面以两个实例说明：1.在墓葬的平、剖面图绘制过程中要对墓 葬的长、宽、高进行测量登记，然后根据比例尺绘制。假设墓葬为竖穴土坑墓，口底同大。如果要测墓室测得宽度，将手持激光测距仪（喜利得PD42）设置 为从仪器底部开始起算，然后将手持激光测距仪的底部贴着墓壁，保持水平按键，随即墓葬宽度数据就会在屏幕上显示。长度测量与宽度类似，深度测量可以从墓口往下直接测量，也在墓口放置目标板，让后从墓底向上测量，其效果一致。如果墓葬口底不同大时，为防止倾斜墓壁的影响，可以是使用延长杆，进行延时测量。2.封土堆的测量。将手持激光测距仪设置为三角测量模式，然 后以手持激光测距仪为顶点（最好与封土堆底部水平），分别测量到封土堆底 部和顶部的距离，那么，封土堆的高度会在仪器中自动解算并显示。这种功能在野外中尤其实用，在长城资源调查中有些烽火台爬不上去或者很难接近，就可以利用这个功能测量烽火台的高度；在第三次全国文物普查中，有些古建筑、石刻等也是很难接近的，也可以使用这个功能测量。面积与体积测量也在考古中应用广泛。比如探方面积，墓葬开口面积、城址面积、探方土方、墓葬土方等。要实现这些功能只需要将手持激光测距仪的功能选项切换到相应选项，然后测量实体的两到三个数据即可得到面积与体积数据。至于手持激光测距仪的放样功能，在这里就不做详述了，因为全站仪与GPS-RTK 的放样功能要比它强大的多。总结与建议手持激光测距仪测量迅速、准确、操作简单、携带
1.先要给激光测距仪装上电池，对于那些可以直接充电的激光测距仪，我们在使用前要先把电充满。 2.每一个激光测距仪上都会有一个开关电源，有的是通过轻按“发射键”，测距仪内部电源就可以打开，通过目镜可看见测距仪处于待机状态。 3.打开电源后，在测量前，我们还要选择好单位，操作方法是长按“模式键”，就可以直接选择你要选择的单位了。 4.一切准备工作都做好之后，我们可以通过测距仪目镜中的“内部液晶显示屏”瞄准被测物体，注意手不要抖动，这样可以减小误差，测量结果会更准确。 5.确定描准之后，轻按“发射键”，这时测量的距离就会显示在“内部液晶显示屏”上，我们可以记下这个数值，如果担心测量不准确，可以多测几次。 6.在瞄准被测物体时，如果感觉被测物体不是很清晰，我们可以通过“+/-2屈光度调节器”来调节被测物体远近的清晰度，可以通过顺转或逆转来调节远近，以达到最理想的清晰度。 注：各种品牌各种型号可能会有所差异，但基本使用方法都是大同小异，看看说明书应该操作都不会有问题。 扩展资料： 手持式测距仪，是根据利用电磁波学、光学、声学等原理且具有
小巧机身，用于距离测量的仪器。 原理：手持式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。 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。
1. 目的 1.1 规范SW-50A手持式激光测距仪操作程序，正确使用仪器，保证检测工作顺利 进行。 2. 范围 2.1 本规程适用于SW-50A手持式激光测距仪的使用操作。 3. 职责 3.1 操作人员按照本操作规程使用仪器，并进行日常维护。 3.2 保管人员负责监督仪器操作是否符合规程，并对仪器进行定期维护保养。 4. 规程 4.1安装更换电池 打开仪器背面的电池门，按照极性指示正确放入电池，并关闭电池门。 仪器能使用1.5V AAA的碱性电池或标配3.7V 850mAh锂电池。 长时间不使用仪器时请取出电池以避免电池腐蚀仪器主机。 4.2启动仪器及功能设置 ●启动仪器和关闭仪器 关机状态下，按键，仪器启动，仪器进入待测模式。 开机状态下长按键3秒关闭仪器。150秒内未对仪器进行任何操作，仪器将 自动关闭。 ●单位设定 在长度待测模式下，长按键，进入测量单位调整状态，可重置当前测量单位， 该仪器提供了6种单位可供选择。 ●测量基准设置 短按基准键进行设计前端基准、中端基准和末端基准的相互转换，系统默认 为末端基准。 ●延时测量 长按基准键开启延时测量模式，延时时间为5秒，可按键进行时间调 整。按键开始倒计时，倒计时结束开始测量。 ●背光灯开启/关闭
本仪器背光灯为自动开和关。仪器在键入任一按键后，背光灯会持续打开15 秒，15秒后，仪器无任何操作将自动关闭背光灯以节省电源。 ●声音的开启/关闭 短按键，关闭语音功能，仪器提示“语音关”，再短按键，开启语音功能， 仪器提示“语音开”。 4.3自动校准功能 校准方法：在关机状态下，同时按住键和键，直到屏幕出现‘CAL’，下端 有闪烁的数字，进入自助校准模式。 可根据仪器的误差用键对这个数值进行调整。调整范围为-9~9mm 例如:实际距离为3.780m 若本机测量值为3.778m，比实际值小2mm，则可进入校准模式，用键将校准值 在现有基础上上调2mm。 若本机测量值为3.783m，比实际值大3mm，则可进入校准模式，用键将校准值 在现有基础上下调3mm。 调整完毕后，按键保存校准结果。 4.4测量 ●单次测量 待测模式下按键，仪器激光发射，锁定测量点。再按键进行单次距离数据的 测量，测量结果显在主显示区 ●连续测量 待测模式下长按键，进入连续测量状态，屏幕上辅助显示区会显示此次连续测 量过程中的最大测量值和最小测量值。 主显示区会显示当前测量值，短按键或者键退出连续测量模式。 ●面积测量 按键一次，屏幕会显示，长方形一条边闪烁。 根据提示完成下列操作: 按键进行第一条边的测量(长) 按键进行第二条边的测量(宽) 仪器会自动进行面积运算，结果显示在主显示区。辅助显示区显示长方形的长 和宽的测量值。 在测量过程中，还可以键入清除本次测量结果重新测量。
超声波测距 (程序原理图安装图) 概述 超声波测距学习板，可应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。要求测量范围在0.27~4.00m，测量精度1cm，测量时与被测物体无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。 超声波测距原理 超声波发生器内部结构有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波本时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，就成为超声波接收器。在超声探测电路中，发射端得到输出脉冲为一系列方波，其宽度为发射超声的时间间隔，被测物距离越大，脉冲宽度越大，输出脉冲个数与被测距离成正比。超声测距大致有以下方法：①取输出脉冲的平均值电压，该电压(其幅值基本固定)与距离成正比，测量电压即可测得距离；②测量输出脉冲的宽度，即发射超声波与接收超声波的时间间隔t，故被测距离为S=1／2vt。本测量电路采用第二种方案。由于超声波的声速与温度有关，如果温度变化不大，则可认为声速基本不变。如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。超声波测距适用于高精度的中长距离测量。因为超声波在标准空气中的传播速度为331.45米/秒，由单片机负责计时，单片机使用12.0M晶振，所以此系统的测量精度理论上可以达到毫米级。 CJ-3A超声波学习板采用AT89C51或AT89S51单片机,晶振:12M,单片机用P1.0口输出超声波换能器所需的40K方波信号,利用外中断0口监测超声波接收电路输出的返回信号,显示电路采用简单的4位共阳LED数码管,断码用 74LS244,位码用8550驱动. 超声波测距的算法设计: 超声波在空气中传播速度为每秒钟340米（15℃时）。X2是声波返回的时刻，X1是声波发声的时刻，X2-X1得出的是一个时间差的绝对值，假定X2-X1=0.03S，则有340m×0.03S=10.2m。由于在这10.2m 的时间里，超声波发出到遇到返射物返回的距离，
激光测距仪徕卡D510的特点： ?Pointfinder 4倍变焦 ?IP65水射流保护和防尘 ?360°倾角传感器 ?智能水平模式 ?高跟踪 ?蓝牙智能 ?免费应用程序- 徕卡DISTO草图 徕卡D510的功能： 1.4倍变焦的简单和精确的定位- Pointfinder：随着Pointfinder改进，徕卡DISTOD510完美的精 确度和在不利的光线条件下进行测量。野外工作时，在阳光明媚的天气，这是一个决定性的优势。即使肉眼看不到红色激光点，也可以看到准确的目标在显示屏上的十字线。 2.无限数量的的测量选项- 360°倾角传感器：徕卡DISTOD510配备了一个360°的倾斜传感器。? 这意味着，它不仅可以测量角度，而且全方位测量！惊人的间接测量结合的Pointfinder。?因此，即使没有反射的目标点，也是可以测量的。例如，确定一棵树的高度时，或当测量反射玻璃幕墙的高度。?这些常规的激光测距仪是不能测定的。 3.高效的高度轮廓测量：使用此功能，徕卡DISTOD510显示一个既定的参考点的距离和高度差。 这使得可以轻松快速地进行轮廓测量，而无需使用更昂贵的测量方法。另外，此功能可用于检查横梁是否是直的，现有的楼层的水平度。 4.快速传输-蓝牙智能与应用程序：徕卡DISTOD510测量数据可方便，准确地使用集成的蓝牙?智能 技术转移。免费的应用程序徕卡DISTO草图支持在iPhone或iPad上的地籍图或表的创建。尺寸照片，甚至可以进入到任何努力。 5.现代人体工程学：复杂的测量功能提供最简单的操作，这就是徕卡测量系统。?徕卡DISTOD510 已经适应了现代手机的用户界面。此外，你最喜欢的功能可以分配给一对选择键，按下一个按钮，以便快速存取。 6.又硬又容易清洁-IP65：特别密封，以防止水和灰尘的外壳和键盘。?在流水下清洗，也没问题。 此外，激光测距仪，可以在各种天气条件下使用，防尘和喷水保护
LH系列激光测距/测高仪 100Lh,400LH，600LH，800LH，1000LH激光测距仪 Opti-logic LH系列激光测距/测高仪将激光测距装置和垂直角度传感器合二为一，轻巧便携，操作简单。根据目标尺寸和反射性的不同，此系列手持式激光测距仪量程可1000米（1000LH型）。利用内置的电子倾斜传感器，请斜补偿激光测距仪可以对倾斜角度进行测量（精度达0.1度），进而可以得出目标物体的高度值。此系列激光测距/测高仪可以应用在树高测量、建筑施工、地质勘测、地产评估等多种应用领域。此系列产品适合于对精度要求不高，而对仪器成本有所限制的测量应用，经多年潜心设计而成，充分体现了美国在这个领域内的技术水平。 1.0 产品外观及功能特点 探物镜：通过探物镜的窗口可以将指示用的红光斑指向目标物体。 “Range”按钮：利用“Range”按钮可以进行测距操作或者选择工作模式。 显示：XT系列激光测距仪允许使用者随意选择显示单位，米、英尺或码。 电量过低指示：用于提示使用者及时更换电池。 自动关机：为降低能耗，测距仪会在测量完成后5秒钟自动关机。 2.0 基本操作 A.保持测距仪位于眼睛前1－2英寸处，通过探物镜来瞄准物体。 B.按住“Range”按钮，在探物镜中会出现一个红色亮点。将红色亮点对准目标物体。 C.保持测距仪指向目标物体，松开“Range”键。需要注意的是，在松开按键之前，测量光束是不会射出的。 D.当指示红点消失后便可读取距离值。 2.1 距离测量过程 Opti-Logic LH型激光测距仪发出不可见、对人眼无害的脉冲红外激光束。通过目标物体对激光束反射，测量光束往返的时间来得到待测的距离值。激光测距仪发出的激光束是不可见的带状垂直光束，这使得它测量细小的垂直物体的能力大大提高。LH型激光测距仪具有一种特有的锁定目标功能以降低光束偏离与背景环境相近的待测物体的可能，只需按住“range”按钮并在探物镜中保证红色指示光点对准待测物体即可。激光束会在松开按钮之后从测距仪中发出，这就保证使用者有足够的时间来通过探物镜内的红色指示光斑来锁定目标。为提高测量精度，测距仪的每次测量实际上都是由多次测量组成的，当获得足够的测量信息后，扬声器会发出声音提醒操作者，并将测量结果显示在液晶面板上。 激光测距仪所能测量的最大量程取决于待测目标的形状、大小、反射性、所处方向以及空气条件，目标的颜色和表面的涂漆色彩同样也会对量程产生影响。对于浅色的，反射面积较大的非光滑待测物体具有最佳的测量效果。垂直物体比水平物体更容易瞄准，白色物体的量程大于黑色物体，反射表面与光束方向垂直的物体要比表面方向偏离的物体更容易测量。对于那些特别对反射性予以设计的物体，能够获得最大的测量范围，这样的物品包括交通指示牌、街道标志牌以及Opti-Logic专用目标板等。需要特别注意的是，窗户和玻璃这样的光滑物体并不像想象的那样是理想的待测目标，恰恰相反，由于它们会把激光反射到光源以外的方向，反而会极大地增大测量的难度。 2.2 更换9伏电池 A.滑开测距仪前面的锁扣（朝透镜的方向）。 B.用拇指轻撬开电池盖。 C.拉动带子，电池就会滑出来。 D.更换电池。电池的放置方向在仪器上给出了示意。锁紧电池盖即完成操作。 2.3 模式选择 LH系列激光测距/测高仪允许操作者选择三种显示单位和四种测量模式，（1）测量到目标的直线距离，（2）测量水平距离，（3）测量目标物体的高度，（4）测量到目标物体的俯仰角度。在模式1、模式2和模式3中，操作者可以选则米或英尺或码作为单位。按住按钮10－12秒，看到显示内容发生变化后松开按钮将启动模式选择操作。连续按动按钮将滚动显示如下模式：模式1 –米（反射）-米（非反射）；英尺（反射）-英尺（非反射）；码（反射）-码（非反射）；模式2-米-英尺-码；模式3-米-英尺-码；模式4。到达所需模式后停止按动按钮，相应模式在显示5秒后将自动选定并作为缺省模式。 模式1-直线距离测量。按住操作钮激活指示红点，将其对准待测物体，松开按钮使测距仪发出测量光束，保持测距仪不动直到红色指示光点消失，在液晶显示屏上读取数据。 模式2-水平距离测量（倾斜补偿模式）。按住操作钮激活指示红点，将其对准待测物体，松开按钮直到红色指示光点消失，然后在液晶显示屏上读取数据。 模式3-高度测量。这个功能的实现需要进行三次测量。首先，在待测物体的中部附近选定一个点，对于树木这样的目标最好是位于树干上，而不是旁枝上。按住按扭，“CEN”显示在屏幕上，将红色指示光电瞄准目标点，松开按钮，直至听到“哔哔”声。
武汉大学珞珈学院本科生毕业论文（设计）开题报告 论文题目：基于单片机的红外测距系统设计 系：电子信息科学系学号： 20100802041 姓名：钱源 一、论文选题的目的和意义 红外线是不可见光，是电磁波的一种形式，可以用来进行距离的测量，其应用历史可以追溯到上世纪60年代。现代科学技术的发展进入了许多新领域，而在测距方面先后出现了激光测距、微波雷达测距、超声波测距及红外线测距。其中激光测距是靠激光束照射在物体上反射回来的激光束探测物体的距离。由于受恶劣的天气、污染等因素影响，使反射的激光束在一定功率上探测距离比可能探测的最大距离减少一半左右，损失很大，影响探测的精确度；微波雷达测距技术为军事和某些工业开发采用的装备和振荡器等电路部分价格昂贵，现在几乎还没有开拓民用市场；超声波测距在国内外已有人做过研究，由于采用特殊专用组件使其价格高，难以推广；红外线作为一种特殊的光波，具有光波的基本物理传输特性—反射、折射、散射等，且由于其技术难度相对不太大，构成的测距系统成本低廉，性能优良，便于民用推广。另外红外测距的应用越来越普遍。在很多领域都可以用到红外测距仪。红外测距一般具有精确度和分辨率高、抗干扰能力强、体积小、重量轻等优点，因而应用领域广、行业需求众多，市场需求空间大。 红外测距的研究就非常有意义了。红外线测距仪指的就是激光红外线测距仪,红外测距仪----用调制的红外光进行精密测距的仪器，测程一般为1-5公里。在100米以内则超声波测距更有优势,但是超声波测距的距离一般无法测量1米以内,而红外测距则可以这一段距离的不足,而且有着不错的精度,在本课题中研究的就是这一类情况的红外线测距。 二、国内外关于该论题的研究现状和发展趋势 （1）国内： 根据《国内近年来红外光电测距仪的发展情况》，随着国家对外开放政策的实施和测量工作的需要,近年来国内一些光学仪器厂和电子仪器厂分别从瑞典、瑞士和日本等国引进几种红外测距仪组装线,组装测距仪,我国有关工厂和院校近年来也研制出一些产品。由于微处理机在国产测距仪上的应用,大大缩小了仪器的体积,同时也减少了出故障的几率,使得国产测距仪的性能和质量都较过去有很大的提高。在国家“六·五”计划攻关中,常州第二电子仪器厂研制的DCHZ 型多功能红外测距仪就是一个很好的例证。该产品经国家测绘局测绘科学研究所光电测距仪检测巾心进行全面质量鉴定后认为:该仪器外型美观、体积小、重量
制度、规程和作业指导书第1版／第0次修改 文件号：DZCDC／ZY－186 编制公共卫生健康危害因素控制科文件名：X310手持式激光测距仪.批准 1. 目的 规范X310手持式激光测距仪.操作规程的操作规程，正确使用仪器，保证检测工作顺利进行、操作人员人身安全和设备安全。 2. 适用范围 适用于X310手持式激光测距仪.的操作。 3. 职责 3.1 操作人员：严格按本操作规程使用仪器，确保本设备的安全，正常运行， 作好使用登记；定期参与仪器的期间核查，做好记录。 3.2 管理人员：负责监督仪器操作是否符合规程，对设备进行日常管理和定 期维护，作好记录；当设备出现无法排除的故障时，应作好记录，并及时向检测 室负责人汇报，联系维修；定期参与仪器的期间核查，做好记录。 3.3 检测室负责人：监督设备的安全正常运行，配合质控科组织的每年设备 校准/检定工作；监督设备的期间核查。 4.操作流程 4.1.开/关开启ON DIST 关闭CLEAR OFF（按“开启”按钮两秒中开启 持续激光模式。如果180秒未按下任何键，该装置将自动关闭。） 4.2 清除 1ｘCLEAR OFF 撤销上一操作，2ｘCLEAR OFF退出实际工作转 至默认操作模式。 4.3消息代码，如果显示“Info”消息并带有数字，请查看“消息代码” 部分中的说明，例如：显示屏上显示Info / 256. 4.4 调整测量参考/三角架，从装置前端测量其距离，永久从三角架螺纹测 量其距离。（按下按钮两秒钟，将设为永久从前端开始。）从装置后端测量其距离 （标准设置）。 4.5多功能底座，自动检测底座的方向，并相应调整零点。 4.6距离单位设置，UNITS(两秒) 在以下单位间切换： 0.000m 0.00ft 0.0000m 0‘00“1/32 0.00m 0.00in 0in1/32 4.7.倾角单位设置，UNITS/⊿(同时按两秒)在以下单位间切换：