相位式激光测距原理及其技术实现
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用于相位法激光测距的电路系统设计激光测距是一种常用的非接触式测量技术,可以精确测量目标物体与测距仪的距离。
相位法激光测距是其中一种常见的方法,通过测量激光光波的相位差来计算距离。
下面将介绍一个基于相位法激光测距原理的电路系统设计。
1. 激光发射电路:设计一个激光二极管的驱动电路,可以通过电流控制二极管的发射光强。
使用一个恒流源以确保驱动电流的稳定性。
此外,还需要添加一个调节电路,可以根据需要调整激光发射的光功率。
2. 光电检测电路:将光电二极管作为光电检测元件接在测距仪上,用于接收激光反射光信号。
光电二极管产生的电流与光的强度成正比。
使用一个高增益的放大器将光电二极管产生的微弱电流信号放大。
3. 相位差测量电路:使用一个相位差测量电路来测量激光光波发射和接收之间的相位差。
该电路可以采用锁相放大器或频率调制技术。
在锁相放大器中,将激光发射的信号作为参考信号,将光电二极管接收到的信号作为待测信号输入。
锁相放大器可以精确测量相位差,并输出一个稳定的直流电压信号。
4. 距离计算电路:将锁相放大器输出的直流电压信号输入到距离计算电路中,根据相位差和激光波长的关系,计算出目标物体与测距仪之间的距离。
该电路可以通过编程芯片或者专门的测距芯片来实现距离计算。
以上是一个基于相位法激光测距原理的电路系统设计。
通过精心选择和设计各个电路模块,可以实现高精度和稳定的激光测距功能。
需要注意的是,在实际设计中还需考虑电路的抗干扰能力、功率稳定性和其他实际应用需要的因素。
在激光测距中,相位法是一种常用的方法,能够提供高精度和高稳定性的测距结果。
相位法激光测距的原理是通过测量激光发射和接收之间的光波相位差来计算目标物体与测距仪之间的距离。
在设计电路系统时,需要考虑到激光发射电路、光电检测电路、相位差测量电路和距离计算电路等各个环节。
首先,激光发射电路是相位法激光测距系统中的重要组成部分。
它负责驱动激光二极管发射具有稳定光强的激光光束。
一、激光测距简介:激光测距仪无论在军事应用方面,还是在科学技术、生产建设方面,都起着重要作用。
由于激光波长单一,测量精度高,且激光测距仪结构小巧,安装调整方便,故激光测距仪是目前高精度测距最理想的仪器。
激光器与普通光源有显著的区别,它利用受激发射原理和激光腔的滤波效应,使所发光束具有一系列新的特点:①激光有小的光束发散角,即所谓的方向性好或准直性好。
②激光的单色性好,或者说相干性好,普通灯源或太阳光都是非相干光。
③激光的输出功率虽然有限度,但光束细,所以功率密度很高,一般的激光亮度远比太阳表面的亮度大。
若激光是连续发射的,测程可达40公里左右,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,但用于远距离测量,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。
激光测距仪-分类:一维激光测距仪用于距离测量、定位;二维激光测距仪(Scanning Laser Range finder)用于轮廓测量,定位、区域监控等领域;三维激光测距仪(3D Laser Range finder)用于三维轮廓测量,三维空间定位等领域。
激光测距-方法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。
激光测距技术原理:1.激光的亮度高。
固体激光器的亮度更可高达1011W/cm2Sr这是因为激光虽然功率有限,但是由于光束极小,于是具有极高的功率密度,所以激光的亮度一般都大于我们所见所有光(包括可见光中的强者:太阳光),这也是激光可用于星际测量的根本原因所在;2.激光的单色性好。
这是因为激光的光谱频率组成单一。
3.激光的方向性好。
激光具有非常小的光束发散角,经过长距离的飞行以后仍然能够保持直线传输;4.激光的相干性好。
我们通常所见到的可见光是非相干光,激光可以做到他们都做不到的事情,比如说切割钢材。
在测距领域,激光的作用更是不容忽视,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。
一、相位法激光测距技术原理:当今市场上主流的激光测距仪是基于相位法的激光测距仪。
这是因为基于相位法的激光测距仪轻易地就可以克服超声波测距的一大缺陷:误差过大,使测量精度达到毫米级别。
而基于此法的激光测距仪主要的缺点在于电路复杂、作用距离较短(一百米左右,经过众多科学工作者的努力,现在也有作用距离在几百米的相位法激光测距仪)。
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。
如下图所示:由图所显示的关系,我们可以知道,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φ,通过计算即可以得到待测距离。
相位式光电测距的基本原理
嘿,朋友们!今天咱来聊聊相位式光电测距的基本原理,这可真是个神奇又有趣的玩意儿呢!
你看啊,相位式光电测距就好像我们和目标之间的一场特殊“对话”。
想象一下,我们发出一束光,就像我们向目标喊了一句话。
这束光跑啊跑,跑到目标那里,然后又反射回来。
我们呢,就等着接收这个反射回来的光。
这里面关键的就是这个“相位”啦!就好比我们听音乐的时候,不同的音符有不同的频率和相位。
这束光也是一样,它在传播的过程中,相位会发生变化。
我们通过检测这个相位的变化,就能知道光跑了多远啦!
说起来简单,实际可复杂着呢!这就像是解一道很难的谜题。
我们得非常精确地测量和分析这个相位的变化。
就好像你要在一堆沙子里找出一粒特别的沙子一样,需要特别的细心和耐心。
那这相位式光电测距有啥用呢?哎呀,用处可大了去了!比如在建筑工地上,工程师们要用它来精确测量距离,这样才能保证建筑物建得稳稳当当的呀!还有在测绘领域,没有它,那些地图可就没那么准确啦!
而且哦,这技术还在不断发展和进步呢!就跟我们人一样,不断学习,不断变得更好。
以后说不定能测的距离更远更精确呢!
总之呢,相位式光电测距真的是个了不起的东西。
它就像我们的眼睛一样,能帮我们看到那些我们用普通方法看不到的距离和细节。
它让我们的生活变得更方便,让我们的世界变得更精彩!所以啊,可别小看了这小小的相位式光电测距哦,它可是有着大大的能量呢!。
一、激光测距简介:激光测距仪无论在军事应用方面,还是在科学技术、生产建设方面,都起着重要作用。
由于激光波长单一,测量精度高,且激光测距仪结构小巧,安装调整方便,故激光测距仪是目前高精度测距最理想的仪器。
激光器与普通光源有显著的区别,它利用受激发射原理和激光腔的滤波效应,使所发光束具有一系列新的特点:①激光有小的光束发散角,即所谓的方向性好或准直性好。
②激光的单色性好,或者说相干性好,普通灯源或太阳光都是非相干光。
③激光的输出功率虽然有限度,但光束细,所以功率密度很高,一般的激光亮度远比太阳表面的亮度大。
若激光是连续发射的,测程可达40公里左右,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,但用于远距离测量,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。
激光测距仪-分类:一维激光测距仪用于距离测量、定位;二维激光测距仪(Scanning Laser Range finder)用于轮廓测量,定位、区域监控等领域;三维激光测距仪(3D Laser Range finder)用于三维轮廓测量,三维空间定位等领域。
激光测距-方法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。
相位式激光测距原理
相位式激光测距原理是一种利用光学原理测量物体距离的方法。
其基
本原理是将激光束发送到目标物体,经过反射后接收回来,然后根据
光的相位差计算出物体到激光测距仪的距离。
下面将会逐一讲解相位
式激光测距原理的详细内容。
1. 激光的发射
相位式激光测距仪通过激光器发射一束定向、单色、激光光束,将激
光传输到目标体上。
2. 激光的接收
激光的接收有两种方法,其中一种可以使用普通的接收型光电二极管
来完成,另一种则需要使用相位测量的方法。
3. 相位差的测量
通过对激光发射时和接收时的相位差进行测量,得到目标到发射点的
距离,这个距离与光的波长有关。
4. 数据的处理
将测得的距离进行处理后,即可得到精确的目标距离数据,同时在数
据处理的过程当中,还可以实现自动跟踪,提高了装置的实用性。
总之,相位式激光测距原理是一种非常先进和高精度的测距方法,其
原理也比较复杂,需要参考一定的物理学知识,而在工业、航空航天、军事等领域都有广泛的应用。
基本原理相位式激光测距是通过测量连续的调制光波往返距离产生的相位延迟,间接的测定光在空气中往返于待测目标间的飞行时间,从而求出被测距离。
由激光调制发射系统、反射器、光电探测接收系统、频率综合部分(本振信号产生)、相位测量、以及显示部分组成。
由于测距的调制信号频率比较高,如果直接测量相位信息,则对测相芯片的分辨率要求比较高,而且误差比较大。
因此通常测距仪都采用了混频测相的方式对,高频信号与本振信号进行差频然后得到中低频信号,进行相位比较,后续通过AD转换和单片机把相位差信息转换成我们所需要的距离信息并且显示出来。
频率选择根据测距仪的设计需要,比如:测量精度、量程、计算简便,选择合适的测尺频率。
测尺频率可由下式确定:相位测量技术相位式激光测距仪中测距光波被接收以后通过测量相位差来计算光波飞行时间,因此相位测量是测距仪中关系到测距精度的一个关键部分。
主要的数字相位测量方法有以下几种:自动数字测相、欠采样同步检测法、向量内积法。
由于相位式激光测仪的测距要求精度比较高,测距光波的调制频率比较高,因此直接进行相位测量,则对器件的要求比较高,现在一般都釆用混频的方式与数字检相搭配使用,这样可以先把高频信号差频成中频或低频信号,然后再进行相位比较。
激光测距仪的总体设计1)采用波长为650mn的半导体激光器做光源,雪崩二极管做光电探测器;2)选用单一的直接测尺方式,测尺频率为lOMHz ,本地振荡信号频率为9.995MHz;3)用AD8002A做光电探测器前置放大电路和带通滤波器;4)用于测相的混频输出信号为5KHz,理论测尺长度为15米。
测相精度在毫米量级;5)使用AD8302做测相芯片,模数转换芯片将模拟信号转换成数字信号,传送给单片机控制系统,并且通过LCD显示出距离;6)采用窄带干涉滤光片来抑制带外噪声。
激光调制:利用有源晶体振荡器来产生lOMHz的高频振荡信号接入调制电路V端,测距回波接收部分光电器件:APD硅光电二极管在体积、响应速度、可靠性上相比其他元件都有非常好的特性,特别是硅材料制成的雪崩光电二极管(Avalanche Photo Diode,简称APD)。
相位式激光测距仪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,如下图所示。
图为相位式激光测距仪测距原理图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 将此关系代入上式距离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。
§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。
激光测距技术原理:一、概述:1960年一种神奇的光诞生了,它就是激光。
激光的英文名称是Laser,取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。
意思是“受激辐射的光放大”。
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,并被迅速地被应用在工业生产方面、国防军工方面、房地产业、各级科研机构、工程、防盗安全等各个行业各个领域:激光焊接、激光切割、激光打孔(包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等)、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等。
有关于激光的研究与生产制造也如火如荼地开展了起来。
激光与普通光源所发出的光相比,有显著的区别,形成差别的主要原因在于激光是利用受激辐射原理和激光腔滤波效应。
而这些本质性的成因使激光具有一些独特的特点:1.激光的亮度高。
固体激光器的亮度更可高达1011W/cm2Sr这是因为激光虽然功率有限,但是由于光束极小,于是具有极高的功率密度,所以激光的亮度一般都大于我们所见所有光(包括可见光中的强者:太阳光),这也是激光可用于星际测量的根本原因所在;2.激光的单色性好。
这是因为激光的光谱频率组成单一。
3.激光的方向性好。
激光具有非常小的光束发散角,经过长距离的飞行以后仍然能够保持直线传输;4.激光的相干性好。
我们通常所见到的可见光是非相干光,激光可以做到他们都做不到的事情,比如说切割钢材。
在测距领域,激光的作用更是不容忽视,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。
相位式激光测距——间接tof法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:相位式激光测距是一种常用的测距方法,它通过测量光波的相位差来确定物体与传感器之间的距离。
而间接TOF(Time of Flight)法则是一种常见的相位式激光测距方法之一,其原理是通过测量光波往返传播的时间来计算距离。
本文将详细介绍相位式激光测距及间接TOF法的基本原理、应用领域以及优缺点。
一、相位式激光测距的基本原理相位式激光测距利用了光波的波长特性,通过测量光波的相位差来确定距离。
在相位式激光测距中,激光器向目标发射一束光波,光波经过目标反射后返回传感器,传感器接收到反射光波并测量与发射光波的相位差,通过相位差的变化来计算目标与传感器之间的距离。
相位式激光测距的精度通常很高,可以达到亚毫米级别。
二、间接TOF法的原理及优缺点间接TOF法是相位式激光测距的一种常见方法,其原理是通过测量光波往返传播的时间来计算距离。
具体来说,激光器向目标发射一束光波,光波经过目标反射后返回传感器,传感器测量光波往返的时间并将其除以光速来计算距离。
间接TOF法的优点在于测距精度高、测量速度快、适用于长距离测距等特点,但其缺点是受到光波传播速度波动的影响,可能在复杂环境中出现误差。
相位式激光测距在工业、汽车、航空航天等领域有着广泛的应用。
在工业领域,相位式激光测距可以用于精密加工、质量检测等工作中;在汽车领域,相位式激光测距可以用于自动驾驶、停车辅助等功能;在航空航天领域,相位式激光测距可以用于飞行器导航、高精度测绘等应用。
四、结论相位式激光测距是一种精确、高效的测距方法,间接TOF法作为其中一种方法,在实际应用中具有一定优势和局限性。
相位式激光测距在各个领域都有着重要的应用价值,未来随着技术的不断进步和应用领域的拓展,相位式激光测距将会得到更广泛的应用和发展。
【本文2000字,已完整】第二篇示例:相位式激光测距是一种常用的激光测距方法,通过测量激光光束的相位变化来计算目标物体的距离。
高精度快速激光相位测距技术研究一、本文概述随着科技的飞速发展,激光测距技术因其高精度、快速响应和广泛应用性,在测量领域扮演着日益重要的角色。
其中,激光相位测距技术以其高精度和长距离测量能力,成为了研究的热点。
然而,传统的激光相位测距技术面临着精度和速度之间的矛盾,即提高测量精度往往以降低测量速度为代价。
因此,开展高精度快速激光相位测距技术研究,对于推动激光测距技术的发展,提高测量精度和效率,具有重要的理论价值和实践意义。
本文旨在研究高精度快速激光相位测距技术,通过对现有激光相位测距技术的分析和研究,提出一种新型的激光相位测距方法。
该方法能够在保证测量精度的同时,提高测量速度,从而满足现代测量领域对于高精度、快速响应的需求。
文章将首先介绍激光相位测距技术的基本原理和现有技术的发展现状,分析目前存在的问题和挑战。
然后,详细阐述本文提出的新型激光相位测距方法的基本原理和实现过程,包括激光发射与接收、相位提取、距离计算等关键步骤。
接着,通过实验验证该方法的可行性和性能,分析其在不同条件下的测量精度和速度表现。
讨论该技术在实际应用中的潜力和限制,以及未来可能的研究方向和应用前景。
通过本文的研究,希望能够为高精度快速激光相位测距技术的发展提供新的思路和方法,推动激光测距技术在测量领域的广泛应用,为科技进步和社会发展做出贡献。
二、激光相位测距技术原理激光相位测距技术是一种基于激光干涉测量原理的高精度距离测量技术。
其基本原理是利用激光的相干性,通过测量激光在待测距离上往返传播所产生的相位差,从而计算出待测距离。
激光发射器发出稳定的激光束,经过分光器分成两路,一路作为参考光路,另一路作为测量光路。
测量光路中的激光经过待测物体反射后,与参考光路中的激光在光电探测器上发生干涉。
由于待测距离的存在,测量光路中的激光会产生一定的相位延迟,这个相位延迟与待测距离成正比。
光电探测器将干涉信号转换为电信号,然后经过信号处理电路进行放大、滤波和数字化处理。
激光相位测距原理
激光相位测距是一种利用激光波束测量物体距离的技术。
其原理基于光的干涉现象,通过测量光波在物体表面反射后的相位变化来确定距离大小。
在激光相位测距系统中,激光器发射一束脉冲激光,该激光束照射到目标物体上并被反射回来。
接收器接收到反射光波后,光电二极管将光信号转换为电信号。
由于光波在往返过程中会受到干涉效应的影响,导致接收到的光信号具有不同的相位。
通过测量光信号的相位差,即可计算出光波的传播距离。
为了实现相位测量,激光相位测距系统通常采用两种方法:串行分析和并行分析。
串行分析方法中,激光脉冲经过光电二极管后,信号会被通过逐点扫描的方式进行采样。
然后,所有采样点的相位将被计算出来,并通过插值算法实现子波测量。
而在并行分析方法中,激光脉冲会经过一个多通道的光电二极管阵列,每个光电二极管将接收到的信号进行采样和处理。
通过对比不同通道之间的相位差异,可以实现更快速的相位测量。
总的来说,激光相位测距利用激光波束的干涉现象来测量物体的距离。
通过准确测量光信号的相位差,可以实现高精度的测距,并在许多领域中得到广泛应用。
激光测距原理及应用姚治采矿B083班【摘要】介绍相位式激光测距仪的测距原理,以及在板带轧机和铝箔轧机上的应用。
测f变化胡正弦调节光波,光波的强度变化规律与光源的驱动距仪由激光器发出按某一频率电源变化完全相同,发出的光波到达被测目标,通常这种测距仪都配置了被称为合作目标的反射镜,这块反射镜能把入射光输反射回去,而且保证反射光的方向与入射光的方向完全一致。
【关键词】激光;测距;相位;脉冲一、概述激光测距仪无论在军事应用方面,还是在科学技术、生产建设方面,都起着重要作用。
由于激光波长单一,测量精度高,且激光测距仪结构小巧,安装调整方便,故激光测距仪是目前高精度测距最理想的仪器。
激光器与普通光源有显著的区别,它利用受激发射原理的激光腔的滤波效应,使所发光束具有一系列新的特点:(1)激光有小的光束发散角,即所谓的方向性好或准直性好(2)激光的单色性好,或者说相干性好,普通灯源或太阳光都是非相干光。
(3)激光的输出功能虽然有限,但光束细,所以功率密度很高,一般的激光亮度远比太阳表面的亮度大。
二、相位式激光测距仪原理激光测距仪的测距原理是:由激光器对被测目标发射一个光信号,然后接受目标反射回来的光信号,通过测量光信号往返经过的时间,计算出目标的距离。
设目标的距离为L,光信号往返所走过的距离即为2L,则: t = 2L/c即: L = ct/2 (1)式中 c—光在空气中传播的速度 c≈3×108m/s;t —光信号往返所经过的时间,s; L —检测目标的距离,m;测距仪由激光器发出按某一频率0f 变化胡正弦调节光波,光波的强度变化规律与光源的驱动电源变化完全相同,发出的光波到达被测目标,通常这种测距仪都配置了被称为合作目标的反射镜,这块反射镜能把入射光输反射回去,而且保证反射光的方向与入射光的方向完全一致。
在仪器的接受端获得调制光波的回波,经鉴相和光电转换后,得到与接收到的光波调制频率相位完全相同的电信号,此电信号放大后与光源的驱动电压相比,测得两个正弦电压的相位差,根据所测相位差就可算得所测距离。