测距仪--中文百科全书

基本分类

测距仪从测距基本原理，可以分为以下三类：

雷射测距仪

雷射测距仪是利用雷射对目标的距离进行準确测定的仪器。雷射测距仪在工作时向目标射出一束很细的雷射，由光电元件接收目标反射的雷射束，计时器测定雷射束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。

雷射测距仪是目前使用最为广泛的测距仪，雷射测距仪又可以分类为手持式雷射测距仪（测量距离0-300米），望远镜雷射测距仪（测量距离500-3000米）。

测距仪

超音波测距仪

超音波测距仪是根据超音波遇到障碍物反射回来的特徵进行测量的。超音波发射器向某一方向发射超音波，在发射同时开始计时，超音波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超音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，从而测出发射超音波和接收到回波的时间差T，然后求出距离L。

超音波测距仪，由于超音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。目前使用範围不是很广阔，但价格比较低，一般几百元左右。

红外测距仪

用调製的红外光进行精密测距的仪器，测程一般为1-5公裏。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

红外测距的优点是便宜，易製，安全，缺点是精度低，距离近，方向性差。

特点介绍

1、体积小巧，携带方便。

2、透过7倍观察望远镜直接读取测量结果。

3、望远镜可以进行视度调节，可以进行更加精準的观察。

4、测量距离最大可以达到2000米。

5、300米範围内测量精度可以达到0.3米。

6、可以测量高度，高差，水準距离，倾斜角度。

7、多种测量模式：最近、最远和连续测量功能。

品牌介绍

雷射测距仪品牌主要有

目前市面上的测距仪90%以上都是雷射测距仪。

瑞士徕卡Leica DISTO测距仪

美国图雅得Trueyard测距仪

德国博世BOSCH测距仪

德国奥尔法ORPHA测距仪

美国博士能BUSHNELL测距仪

加拿大纽康NEWCON测距仪

喜利得HILTI 测距仪,

日本尼康NIKON测距仪

德国奥卡OPTI-LOGIC测距仪

美国普力赛斯Apresys测距仪

美国雷射技术LTI测距仪

美国LaserCraft 公司测距仪

超音波测距仪品牌主要有

超音波测距仪，由于技术的缺陷，目前品牌比较少，主要是国产品牌。

普瑞测测距仪

香港CEM测距仪

Ultrasonic测距仪

红外测距仪

红外测距仪，由于是落后技术，目前很少有品牌生产。

测量原理

雷射测距仪一般採用两种方式来测量距离：脉沖法和相位法。脉沖法测距的过程是这样的：测距仪发射出的雷射经被测量物体的反射后又被测距仪接收，测距仪同时记录雷射往返的时间。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。脉沖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。

雷射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，雷射测距仪通常可分为脉沖式和相位式两种测量形式。

相位式雷射测距仪

相位式雷射测距仪是用无线电波段的频率，对雷射束进行幅度调製并测定调製光往返测线一次所产生的相位延迟，再根据调製光的波长，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，如图所示。

相位式雷射测距仪一般套用在精密测距中。由于其精度高，一般为毫米级，为了有效的反射信号，并使测定的目标限製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。

若调製光角频率为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——调製信号的角频率，ω=2πf。

U——单位长度，数值等于1/4调製波长

N——测线所包含调製半波长个数。

Δφ——信号往返测线一次产生相位延迟不足π部分。

ΔN——测线所包含调製波不足半波长的小数部分。

ΔN=φ/ω

在给定调製和标準大气条件下，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，通常套用最多的是延迟测相和数位测相，目前短程雷射测距仪均採用数位测相原理来求得φ。

由上所述一般情况下相位式雷射测距仪使用连续发射带调製信号的雷射束，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雷射测距仪是脉沖式雷射测距仪中又一新型测距仪，它不仅体积小、重量轻，还採用数位测相脉沖展宽细分技术，无需合作目标即可达到毫米级精度，测程已经超过100m，且能快速準确地直接显示距离。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準器具。现套用最多的是leica公司生产的DISTO系列手持式雷射测距仪和图雅得Trueyard 雷射测距望远镜等。

套用领域

雷射测距仪已经被广泛套用于以下领域：电力，水利，通讯，环境，建筑，地质，警务，消防，爆破，航海，铁路，反恐/军事，农业，林业，房地产，休闲/户外运动等。

使用知识

为什麽雷射测距仪还有所谓“安全”和“不安全”的区别？

顾名思义，雷射测距仪是用雷射做为主要工作物质来进行工作的。目前，市场上的手持式雷射测距仪的工作物质主要有以下几种：工作波长为905纳米和1540纳米的半导体雷射，工作波长为1064纳米的YAG雷射。1064纳米的波长对人体皮肤和眼睛是害的，特别是如果眼睛不小心接触到了1064纳米波长的雷射，对眼睛的伤害可能将是永久性的。所以，在国外，手持雷射测距仪中，完全取缔了1064纳米的雷射。在国内，某些厂家还有生产1064纳米的雷射测距仪。

对于905纳米和1540纳米的雷射测距仪，我们就称之为“安全”的。对于1064纳米的雷射测距仪，由于它对人体具有潜在的危害性，所以我们就称之为“不安全”的。

雷射测距仪，由于採用雷射进行距离测量，而脉沖雷射束是能量非常集中的单色光源，所以在使用时不要用眼对準发射口直视，也不要用瞄準望远镜观察光滑反射面，以免伤害人的眼睛。一定要按仪器说明书中安全操作规範进行测量。野外测量时不可将仪器发射口直接对準太阳以免烧坏仪器光敏元件。