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相位式测距仪(相位式测距仪为什么要采用多级测尺频率)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-14 11:22   点击:177  编辑:admin   手机版

1. 相位式测距仪为什么要采用多级测尺频率

光测距仪使用说明书

激光测距仪使用说明书,激光测距仪,是利用调制激光的某个参数实现对目标的距离测量的仪器。按照测距方法分为相位法测距仪和脉冲法测距仪,脉冲式激光测距仪是在工作时向目标射出一束或一序列短暂的脉冲激光束,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。相位法激光测距仪是利用检测发射光和反射光在空间中传播时发生的相位差来检测距离的。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。

激光测距仪使用说明书:

1 轻触启动/测量键,开启测距仪。

2 按需要以加或减键更换测量基准边(只对单次测量有效),A—前沿;B—仪器支架;C—后沿。

3 用激光瞄准目标,再次轻触启动/测量键,纪录测量值。

4 测量完毕,按下清除键直到初始画面出现。同时按下加和减键关闭测距仪。

5 90秒无工作指令的情况下,测距仪会自动关机。

6 利用标准距离可对测距仪进行自校,并可通过Offset菜单项进行修正。

2. 为何相位式光电测距仪要设置精、粗测尺

光电测距仪根据测定时间t的方式,分为直接测定时间的脉冲测距法和间接测定时间的相位测距法。高精度的测距仪,一般采用相位式。

相位式光电测距仪的测距原理是:由光源发出的光通过调制器后,成为光强随高频信号变化的调制光。通过测量调制光在待测距离上往返传播的相位差φ来解算距离。

相位法测距相当于用“光尺”代替钢尺量距,而λ/2为光尺长度。

相位式测距仪中,相位计只能测出相位差的尾数ΔN,测不出整周期数N,因此对大于光尺的距离无法测定。为了扩大测程,应选择较长的光尺。为了解决扩大测程与保证精度的矛盾,短程测距仪上一般采用两个调制频率,即两种光尺。例如:长光尺(称为粗尺)f1=150kHz,λ1/2=1 000m,用于扩大测程,测定百米、十米和米;短光尺(称为精尺)f2=15MHz,λ2/2=10m,用于保证精度,测定米、分米、厘米和毫米。

3. 相位光电测距仪为什么采用两个以上的调制频率?

1.采用可见光或红外光作为载波,通过测定光线在测线两端点间往返的传播时间t,算出距离D。

2.计算公式为:D=1/2ct,

式中,c为光波在大气中的传播速度,它可以根据观测时的气象条件来确定。

3.测定t的方法有:

①直接测定光脉冲在测线上往返传播时间的仪器,称为脉冲式光电测距仪。

②通过测量调制光在测线上往返传播所产生的相位移,间接测定时间的仪器,称为相位式光电测距仪。

4. 相位法光电测距仪为何要用多个测尺频率测距

相位式光电测距仪的测距原理是:由光源发出的光通过调制器后,成为光强随高频信号变化的调制光。

通过测量调制光在待测距离上往返传播的相位差φ来解算距离。相位法测距相当于用“光尺”代替钢尺量距,而λ/2为光尺长度。光电测距仪根据测定时间t的方式,分为直接测定时间的脉冲测距法和间接测定时间的相位测距法。高精度的测距仪,一般采用相位式。

5. 相位式测距仪为什么要采用多级测尺频率测量

激光测量仪是利用调制激光的某个参数实现对目标的距离测量的仪器,它重量轻、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,广泛用于地形测量、工业测控、矿山、港口等领域。MARPOSS激光测量仪是基于相位法的激光测量仪。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。

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。

6. 采用相位法测距的电磁波测距仪,其测距精度最高

十字丝是用来瞄准棱镜中心的,激光点是方便查找目标,为放样提供便捷,电磁波测距是通过相位原理的一种测距方法,精度很高。仪器瞄准棱镜,点测距就会发射无线电波,然后根据返回的信号,计算距离。

7. 测尺频率和测距精度的关系

1、脉冲法测距。你要知道脉冲法测距原理。雷达对空中发射电磁波脉冲,遇到目标后反射回来,这需要一个延迟时间tr。设雷达和目标距离为R,雷达发射一个脉冲后在tr时间后接受到回波,则2R=ctr,其中c为电磁波传播速度,tr为延迟时间(即电磁波在空中走的时间),所以雷达和目标距离R=1/2ctr,只要测出tr就可测出目标距离。

2、测距精度。考虑式R=1/2ctr,两边取微分,可知雷达的测距精度与tr有关。对于简单的脉冲雷达,测距精度δ=1/2cτ,τ为发射脉冲宽度,即tr最小只能为τ,即当两个目标之间的距离小于1/2cτ时,雷达将分辨不出来两个目标之间的实际距离,而误认为是同一个目标。

3、带宽的问题。你说的带宽应该是指脉冲信号带宽,一般情况下,它约等于雷达接收机的带宽(这是事先设定好的,发射什么样的脉冲信号就要有相应的接收机与之匹配),典型雷达接收机对目标回波进行匹配滤波,此时接收机带宽和脉冲宽度的关系式为Bτ=1,即B=1/τ,因此测距精度又可以写为δ=1//(2B)

4、一般情况下脉冲重复频率只与雷达的最大单值测距范围有关系,和测距精度没有太大关系。

可以参看《雷达原理》等相关教材。

8. 相位测距法的测距范围可以达到什么范围

光学测距视距是利用经纬仪、水准仪的望远镜内十字丝分划板上的视距丝在视距尺(水准尺)上读数,根据光学和几何学原理,同时测定仪器到地面点的水平距离和高差的一种方法。

  视距测量具有操作简便、速度快、不受地面起伏变化的影响的优点,被广泛应用于碎部测量中。但其测距精度低,约为:1/200-1/300。

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