激光测距的原理主要基于 光的传播速度恒定这一特性,通过测量激光束从发射到接收所需的时间来计算目标物体与测量仪器之间的距离。以下是激光测距的详细原理:
飞行时间法(Time of Flight, TOF)
基本原理:激光测距仪发射一束短脉冲激光。这束激光遇到目标物体后会被反射回来。测距仪接收反射回来的激光信号,并通过测量激光从发射到接收的时间(飞行时间),并乘以光速,可以计算出目标的距离。
计算公式:距离 = 光速 × 时间 / 2。
相位差法(Phase Difference)
基本原理:激光测距仪发射连续调制的激光信号。激光信号在传播过程中会与目标物体发生相互作用,产生相位变化。接收器接收到反射回来的激光信号,并与发射信号进行比较,测量相位差。通过相位差和调制频率的关系,可以计算出目标的距离。
计算公式:距离 = (相位差 / 调制频率) × 光速 / 2。
激光三角法测距
基本原理:使一束激光以特定角度照射到待测物体的参考位置上,激光在待测物体上发生散射或漫反射,将光敏传感器件放置在另一特定位置接收经透镜汇聚后的散射光或漫反射光。待测物体发生位移后,再次照射并接收散射光,根据前后两次光斑中心位置在几何三角关系中的变化,计算出物体的位移距离。
建议
激光测距仪因其高精度和非接触性特点,在多个领域得到了广泛应用,如地形测量、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。选择合适的激光测距仪时,可以根据具体应用需求(如测量距离、精度要求等)来决定使用飞行时间法还是相位差法。