利用光、聲音、電磁波的反射、干涉等特性，用于長度、距離測量的儀器。測距儀在長度測量的基礎(chǔ)上，可以利用長度測量結(jié)果，對待測目標(biāo)的面積、周長、體積、質(zhì)量等其他參數(shù)進行科學(xué)計算，在工程應(yīng)用、GIS調(diào)查、軍事等領(lǐng)域都有很廣的應(yīng)用范圍。

簡介

測距儀是一種測量長度或者距離的工具，同時可以和測角設(shè)備或模塊結(jié)合測量出角度，面積等參數(shù)。測距儀的形式很多，通常是一個長形圓筒，由物鏡、目鏡、顯示裝置(可內(nèi)置)、電池等部分組成。

激光測距儀也可以發(fā)射多次激光脈沖，通過多普勒效應(yīng)來確定物體是在遠(yuǎn)離還是在接近光源。

分類

常見的測距儀從量程上可以分為短程 、中程和測距儀;

從測距儀采用的調(diào)制對象上可以分為:光電測距儀、聲波測距儀。

測距儀原理

激光測距儀一般采用兩種方式來測量距離:脈沖法和相位法。脈沖法測距的過程是這樣的:測距儀發(fā)射出的激光經(jīng)被測量物體的反射后又被測距儀接收，測距儀同時記錄激光往返的時間。光速和往返時間的乘積的一半，就是測距儀和被測量物體之間的距離。脈沖法測量距離是一般是在+/- 1米左右。另外，此類測距儀的測量盲區(qū)一般是15米左右。

激光測距是光波測距中的一種測距方式，如果光以速度c在空氣中傳播在A、B兩點間往返一次所需時間為t，則A、B兩點間距離D可用下列表示。

D=ct/2

式中:

D--測站點A、B兩點間距離;

c--光在大氣中傳播的速度;

t--光往返A(chǔ)、B一次所需的時間。

由上式可知，要測量A、B距離實際上是要測量光傳播的時間t，根據(jù)測量時間方法的不同，激光測距儀通?？煞譃槊}沖式和相位式兩種測量形式。

相位式激光測距儀

相位式激光測距儀是用無線電波段的頻率，對激光束進行幅度調(diào)制并測定調(diào)制光往返測線一次所產(chǎn)生的相位延遲，再根據(jù)調(diào)制光的波長，換算此相位延遲所代表的距離。即用間接方法測定出光經(jīng)往返測線所需的時間，如圖所示。

相位式激光測距儀一般應(yīng)用在測距中。一般為毫米級，為了有效的反射信號，并使測定的目標(biāo)限制在與儀器相稱的某一特定點上，對這種測距儀都配置了被稱為合作目標(biāo)的反射鏡。

若調(diào)制光角頻率為ω，在待測量距離D上往返一次產(chǎn)生的相位延遲為φ，則對應(yīng)時間t 可表示為:

t=φ/ω

將此關(guān)系代入(3-6)式距離D可表示為

D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ)

=c/4f (N+ΔN)=U(N+)

式中:

φ--信號往返測線一次產(chǎn)生的總的相位延遲。

ω--調(diào)制信號的角頻率，ω=2πf。

U--單位長度，數(shù)值等于1/4調(diào)制波長

N--測線所包含調(diào)制半波長個數(shù)。

Δφ--信號往返測線一次產(chǎn)生相位延遲不足π部分。

ΔN--測線所包含調(diào)制波不足半波長的小數(shù)部分。

ΔN=φ/ω

在給定調(diào)制和標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，頻率c/(4πf)是一個常數(shù)，此時距離的測量變成了測線所包含半波長個數(shù)的測量和不足半波長的小數(shù)部分的測量即測N或φ，機械加工技術(shù)和無線電測相技術(shù)的發(fā)展，已使φ的測量達到。

為了測得不足π的相角φ，可以通過不同的方法來進行測量，通常應(yīng)用多的是延遲測相和數(shù)字測相，目前短程激光測距儀均采用數(shù)字測相原理來求得φ。

由上所述一般情況下相位式激光測距儀使用連續(xù)發(fā)射帶調(diào)制信號的激光束，為了獲得測距還需配置合作目標(biāo)，而目前推出的手持式激光測距儀是脈沖式激光測距儀中又一測距儀，它不僅體積小、重量輕，還采用數(shù)字測相脈沖展寬細(xì)分技術(shù)，無需合作目標(biāo)即可達到毫米級，測程已經(jīng)超過100m，且能快速準(zhǔn)確地直接顯示距離。

測距儀特點

◆遠(yuǎn)距離測量，在無反光板和反射率低的情況下能測量較遠(yuǎn)的距離;

◆有同步輸入端，可多個傳感器同步測量;

◆測量范圍廣，響應(yīng)時間短;

◆外形緊湊，易于安裝，便于操作;

◆可測量各種物體距離(不需反射鏡); ◆增加濾光鏡可測高溫被測體;

◆可見光容易對準(zhǔn)被測體;

◆LDM42響應(yīng)速度達50Hz;

◆測量精度3mm，分辨率0.1mm;

◆輸出:串行口RS232/RS422, 模擬輸出4~20mA , 模擬口和開關(guān)值可軟件設(shè)置;

◆LDM43帶Profibus DP和SSI總線接口，容易融入工業(yè)現(xiàn)場總線;

◆有外同步輸入;

應(yīng)用領(lǐng)域

激光測距儀已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域:電力，水利，通訊，環(huán)境，建筑，地質(zhì)，警務(wù)，消防，爆破，航海，鐵路，軍事，農(nóng)業(yè)，林業(yè)，房地產(chǎn)，休閑/戶外運動等。

使用知識

為什么激光測距儀還有所謂"安全"和"不安全"的區(qū)別?

顧名思義，激光測距儀是利用激光做為載波而實現(xiàn)測距功能的測量工具。目前，市場上的手持式激光測距儀的采用的激光主要有以下幾種:工作波長為905納米和1540納米的半導(dǎo)體激光，工作波長為1064納米的激光。1064納米的波長對人體皮膚和眼睛是有害的，特別是如果眼睛不小心接觸到了1064納米波長的激光，對眼睛的傷害可能的。

對于905納米和1540納米的激光測距儀，我們就稱之為"安全"的。對于1064納米的激光測距儀，由于它對人體具有潛在的危害性，所以我們就稱之為"不安全"的。

激光測距儀，由于采用激光進行距離測量，而脈沖激光束是能量非常集中的單色光源，所以在使用時不要用眼對準(zhǔn)發(fā)射口直視，也不要用瞄準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡觀察光滑反射面，以免傷害人的眼睛。一定要按儀器說明書中安全操作規(guī)范進行測量。野外測量時不可將儀器發(fā)射口直接對準(zhǔn)太陽以免燒壞儀器光敏元件。

選購指南

在選購測距儀時，需要考慮的幾點:

1.測量范圍

2.測量精度

3.使用的場合

基本分為以下幾種情況:

a)只需要在幾米或者十幾米范圍之內(nèi)進行距離測量，

且精度要求不好的情況下。

*建議--可選用"超聲波測距儀"。

*備注--超聲波測距儀測量的效果受環(huán)境影響較大，穩(wěn)定和方向性較激光測距儀差，但價格相對!適合與室內(nèi)測量。

b)測量距離不長，環(huán)境光不復(fù)雜，精度要求達到毫米級別

*建議--可選購"相位式激光測距儀"。

*備注--相位式激光測距儀適合在室內(nèi)使用，測量精度可以達到2毫米以下。

(如用戶需要在室外的環(huán)境下進行探測時，由于受到環(huán)境光的影響，需要增加上專業(yè)的激光瞄準(zhǔn)器和反射板，結(jié)合使用才能達到預(yù)期的測程及效果。)

c)測量距離較遠(yuǎn)，多用于戶外使用!

*建議--選購"望遠(yuǎn)鏡式激光測距儀"(即:激光測距望遠(yuǎn)鏡)

*特點--既是望遠(yuǎn)鏡，又是測距儀!多倍的觀察放大倍數(shù)，使用者只需通過目鏡內(nèi)部的十字瞄準(zhǔn)系統(tǒng)，便能夠輕松的瞄準(zhǔn)目標(biāo)進行測距!利用對眼睛無害的透明紅外線激光發(fā)射及接收，能準(zhǔn)確地測出目標(biāo)距離，其體積小巧、輕便易攜!

e) 測量遠(yuǎn)距離及室外測量

*建議--選購帶內(nèi)置望遠(yuǎn)鏡，這樣在強光線下看的清楚。

*備注--便于測量。

激光測距儀使用時需要注意的問題:激光測距儀不能對準(zhǔn)人眼直接測量，防止對人體的傷害。同時，一般激光測距儀不具防水功能，所以需要注意防水。

測距精度

測距儀的測距精度也有標(biāo)稱精度和實際精度之分。對于標(biāo)稱精度，和全站儀測距標(biāo)稱精度理解上一致。對于實際精度，和全站儀測距精度理解上一致。