测距仪

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。脉冲法测距的过程是这样的:测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收，测距仪同时记录激光往返的时间。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。脉冲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。

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，如图所示。

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(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。

由上所述一般情况下相位式激光测距仪使用连续发射带调制信号的激光束，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激光测距仪是脉冲式激光测距仪中又一新型测距仪，它不仅体积小、重量轻，还采用数字测相脉冲展宽细分技术，无需合作目标即可达到毫米级精度，测程已经超过100m，且能快速准确地直接显示距离。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准器具。现应用最多的是leica公司生产的DISTO系列手持式激光测距仪和图雅得Trueyard 激光测距望远镜等。

激光测距仪已经被广泛应用于以下领域: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。

◆远距离测量，在无反光板和反射率低的情况下能测量较远的距离;

◆有同步输入端，可多个传感器同步测量;

◆测量范围广，响应时间短;

◆外形设计紧凑，易于安装，便于操作;

◆可测量各种物体距离(不需反射镜); ◆增加滤光镜可测高温被测体;

◆可见光容易对准被测体;

◆LDM42响应速度高达50Hz;

◆最高测量精度3mm，分辨率0.1mm;

◆输出:串行口RS232/RS422, 模拟输出4~20mA , 模拟口和开关值可软件设置;

◆LDM43带Profibus DP和SSI总线接口，容易融入工业现场总线;

◆有外同步输入;

常见的测距仪从量程上可以分为短程 、中程和高程测距仪;

从测距仪采用的调制对象上可以分为:光电测距仪、声波测距仪。

光电 测距仪按照测距方法，又分为相位法测距仪和脉冲测距 仪两种。

脉冲测距仪是利用向目标物体发射一束光，测定目标物将光反射回来的时间，从而计算出仪器与目标物的距离，由于激光具有良好的方向性、单一的波长，所以是光电测距仪一般使用激光作为调制对象，所以脉冲式测距仪又被俗称为激光测距仪。

利用脉冲法测距的激光测距仪可以达到较宽的测距量程，可以用于室内和室外测量，其典型的测距范围为3.5米到2000米，高量程的激光测距仪可以达到5000米，军事用途的激光测距机可以到达更远的测程。由于具有了测量远距离测量目标的能力，为了将测距目标直观的被使用者观察到，所以激光测距仪一般具有望远系统，又被称之为激光测距仪望远镜，右图为三筒的激光测距望远镜的典型图。

激光测距仪的精度主要取决于仪器计算激光发出到接收之间时间的计算准确度，根据所采用的技术和应用场合激光测距仪可以分为精度是1米左右的常规激光测距仪(主要用于户外运动，狩猎等)和用于测绘、土地丈量、建筑、工程应用、军事等对精度要求较高场合的高精度型激光测距仪。

相位法测距仪是将激光的相位进行调制，通过测量反射回来的激光的相位差来获得距离的测距仪。由于需要对反射回来的激光相位进行检相，所以要求接收信号需要具有较强的强度，考虑到人眼的安全性，所以不能采用脉冲式激光测距仪一样的望远系统，且量程较小，测距的典型量程是0.5mm到150米，一般相位法激光测距仪采用635纳米的(视觉为红色)激光作为调试对象，又被俗称红外测距仪，但其实激光的定义并不是以颜色来定义，而采用635纳米的激光测距仪如果对人眼直接照射，会造成不可逆的伤害，请读者正确使用和防护。

声波测距是利用声波的反射特性而进行测量的一种仪器，一般采用超声波作为调制对象，即超声波测距仪。超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声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，从而测出发射超声波和接收到回波的时间差T，然后求出距离L。

由于超声波的在空气中传播的速度受到温度，湿度，气压等影响较大，所以测量误差较大，且由于超声波波长较长，导致传播距离较短，所以一般的超声波测距仪测量距离比较短，测量精度比较低。但利用超声波成扇面传播的特点，其探测范围较光电测距仪大，在实际工程中被广泛的应用于安全防护，线缆高度测量，障碍物检测等领域。

为什么激光测距仪还有所谓"安全"和"不安全"的区别?

顾名思义，激光测距仪是利用激光做为载波而实现测距功能的测量工具。目前，市场上的手持式激光测距仪的采用的激光主要有以下几种:工作波长为905纳米和1540纳米的半导体激光，工作波长为1064纳米的YAG激光。1064纳米的波长对人体皮肤和眼睛是有害的，特别是如果眼睛不小心接触到了1064纳米波长的激光，对眼睛的伤害可能将是永久性的。所以，在国外，手持激光测距仪中，完全取缔了1064纳米的激光。在国内，某些厂家还有生产1064纳米的激光测距仪。

对于905纳米和1540纳米的激光测距仪，我们就称之为"安全"的。对于1064纳米的激光测距仪，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。

激光测距仪，由于采用激光进行距离测量，而脉冲激光束是能量非常集中的单色光源，所以在使用时不要用眼对准发射口直视，也不要用瞄准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范进行测量。野外测量时不可将仪器发射口直接对准太阳以免烧坏仪器光敏元件。

测距仪的测距精度也有标称精度和实际精度之分。对于标称精度，和全站仪测距标称精度理解上一致。对于实际精度，和全站仪测距精度理解上一致。

在选购测距仪时，需要考虑的几点:

1.测量范围

2.测量精度

3.使用的场合

基本分为以下几种情况:

a)只需要在几米或者十几米范围之内进行距离测量，

且精度要求不高的情况下。

*建议--可选用"超声波测距仪"。

*备注--超声波测距仪测量的效果受环境影响较大，稳定和方向性较激光测距仪差，但价格相对便宜!适合与室内测量。

b)测量距离不长，环境光不复杂，精度要求达到毫米级别

*建议--可选购"相位式激光测距仪"。

*备注--相位式激光测距仪最适合在室内使用，测量精度可以达到2毫米以下。

(如用户需要在室外的环境下进行探测时，由于受到环境光的影响，需要增加上专业的激光瞄准器和反射板，结合使用才能达到预期的测程及效果。)

c)测量距离较远，多用于户外使用!

*建议--选购"望远镜式激光测距仪"(即:激光测距望远镜)

*特点--既是望远镜，又是测距仪!多倍的观察放大倍数，使用者只需通过目镜内部的十字瞄准系统，便能够轻松的瞄准目标进行测距!利用对眼睛无害的透明红外线激光发射及接收，能准确地测出目标距离，其体积小巧、轻便易携!

e) 测量远距离及室外测量

*建议--选购带内置望远镜，这样在强光线下看的更加清楚。

*备注--便于精准测量。

激光测距仪使用时需要注意的问题:激光测距仪不能对准人眼直接测量，防止对人体的伤害。同时，一般激光测距仪不具防水功能，所以需要注意防水。

军舰上都装有测距仪，用于测定目标距离，以决定火炮、鱼雷的射程

双目激光测距仪

技术参数

倍率:9倍

视野:93m@1000m

重量:652克

光明度:13.0

视角:5.3

最远的范围:1371.6米

最近的范围:9米

电源:CR2

指南针:有

防雨功能:有

瞄准系统:13种可调

外包装:便携包及挂带

温度显示:有

三脚架:支持

弹道计算:支持

角度计算:支持

独有的技术:菜单智能旋转

这类测距仪精度相对较低，一般在1米左右，有的光学放大倍率可以达到6~9倍。主要应用范围为野外建筑，环境勘察，建立机战，等需要野外长距离测量的情况。

主要品牌有:美国博士能BUSHNELL测距仪，美国里奥波特Leupold测距仪，加拿大纽康NEWCON测距仪，日本尼康NIKON测距仪，德国奥卡OPTI-LOGIC测距仪, 美国LTI测距仪, 以及美国IMPULSE英柏斯测距仪，TRUPULSE图帕斯系列测距仪。

激光器不具备防摔的功能，所以激光测距仪很容易摔坏发光器。

激光测距仪技术参数:

操作温度:-10℃~+50℃ 揗环速度:1/6~1/3HZ

激光类型:YAG 激光

电源:12V Ni-MH rechargeable battery-pack

观查视野:6.5°

Magnification:7*

Dustproof,waterproof,shockproof

尺寸:4 1/2"×6"×2 1/8"(115×152×54mm)

应用

手持激光测距仪在房屋丈量应用 房屋丈量一直是房管部门既关心又费心的工作，房屋勘丈面积图是直接作为产权证的附图，具有法律效力。它不仅是直接面对老百姓，而且直接关系到老百姓的经济利益，所以房屋丈量误差的控制尤为显得重要，按照以往的习惯利用皮尺或钢卷尺进行建筑面积，使用面积的丈量，虽然也可以满足基本要求，然而在长距离测量，测层高，不易到达地的测量上存在较大误差，而且存在劳动强度大工作繁杂等缺点，在高新技术快速发展的今天，如此原始，传统的测量方式，已明显的不符合当今信息化社会快速，高效的要求。 为此，在引进了手持式激光测距仪后，经过几个月的 实际使用，总体认为该仪器特别适用于建筑结构复杂，中高层、长距离的房屋的测量。使用简便，测量数据精确(三毫米精度)，工作效率提高(可非接触测量)，完全抛弃了一根皮尺(或钢卷尺)丈量房屋的方法，减少勘丈误差，保证了面积量算精度，量算结果使业主更加信服。当然该仪器也有亟待提高的方面，如在阳光强烈照耀下，长距离目标物体较难看清，需借助望远镜等附件。另外，每次测量时校准水准气泡较费力，最好能自动校准。总之手持激光测距仪还是受我们欢迎的。

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，如图所示。

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(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，短程激光测距仪均采用数字测相原理来求得φ。

由上所述一般情况下相位式激光测距仪使用连续发射带调制信号的激光束，为了获得测距高精度还需配置合作目标，而推出的手持式激光测距仪是脉冲式激光测距仪中又一新型测距仪，它不仅体积小、重量轻，还采用数字测相脉冲展宽细分技术，无需合作目标即可达到毫米级精度，测程已经超过100m，且能快速准确地直接显示距离。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准器具。现应用最多的是leica公司生产的DISTO系列手持式激光测距仪。

手持式激光测距仪使用注意事项

DISTO及其他手持式激光测距仪，由于采用激光进行距离测量，而脉冲激光束是能量非常集中的单色光源，所以在使用时不要用眼对准发射口直视，也不要用瞄准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范进行测量。野外测量时不可将仪器发射口直接对准太阳以免烧坏仪器光敏元件。

LDM4X激光测距仪是国外使用比较广泛的一种，配有的大量程激光测距、测速传感器基于激光脉冲反射时差法原理，适用大量程测量，具有很高的响应频率，能适用恶劣的工业环境等特点。结实的金属外科，使其能工作在有害气体环境，安全保护等级IP67,安装维护方便。

应用

将安装在抓斗式卸船机的驾驶室下方，激光器垂直向下进行扫描。系统就绪以后，由控制系统发出启动命令。激光器高速发出短促激光脉冲，对下方区域以极小的角度分辨率逐点进行测量。大量的测量数据点被软件采集后，被转化为三维空间内的点云数据，再通过特殊的数据处理算法，将激光器采集的数据转换为物料的位置和轮廓信息。将这些信息输出给上层控制系统，控制系统判别下一个抓料点后，由执行系统完成抓取。

方法

3.1 轻触启动/测量键，开启测距仪。

3.2 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。

3.3 用激光瞄准目标，再次轻触启动/测量键，纪录测量值。

3.4 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。

3.5 90秒无工作指令的情况下，测距仪会自动关机。

3.6 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。