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光在介质传播的速度c是恒定的,只要知道光波两点之间飞行的来回时间t,那么,两点之间的距离S就可以算出:
激光具有方向性好、亮度高的特点,这就意味着激光能照射到很远的地方进行距离测量。一般把激光测距分为脉冲测距和相位测距两种。
(二)激光脉冲测距
激光脉冲测距的原理如图6-5所示。
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feixiang20 发表于 2018-8-2 02:06 理论知识是这样的 相位式激光测距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 ...
zhangxu56726 发表于 2018-8-2 08:57 我也知道,这样的,但是 N 怎么测量出来?
qunda 发表于 2018-8-2 17:19 这N是你接收到的数据。
kylongmu 发表于 2019-8-20 13:31 相位式激光测距给个最通俗易懂的说明:就是游标卡尺的工作原理 1)发射脉冲长度为游动尺长度 2)主计数时钟 ...
相位式激光测距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。
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光在介质传播的速度c是恒定的,只要知道光波两点之间飞行的来回时间t,那么,两点之间的距离S就可以算出:
激光具有方向性好、亮度高的特点,这就意味着激光能照射到很远的地方进行距离测量。一般把激光测距分为脉冲测距和相位测距两种。
(二)激光脉冲测距
激光脉冲测距的原理如图6-5所示。
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我也知道,这样的,但是 N 怎么测量出来?
这N是你接收到的数据。
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N 就是 发射到接收到 反射的时间? 通过时间来得到 N的值,是这样吗?
1)发射脉冲长度为游动尺长度
2)主计数时钟为数字时钟,其计数的时钟数理解为固定尺长度
3)相位差就是接收到的脉冲串与本机时钟的相位对准点,也就是你在用游标卡尺时观测到的游动尺与固定尺的刻度对准点。
举个栗子---
如果主时钟是100MHz,选择激光频率与主时钟相差0.001,那么就相当于有0.01nS的分辨率,考虑往返2倍距离,实际分辨率是0.005nS,光速在0.005nS的时间里3e(11)x5e(-12)=1.5mm。
方法---
主时钟计数的回波脉冲前沿得到一个时间(即游动尺卡口点),接收时将接收脉冲经过主时钟幅度调制的信号获取一个最大值对应的主时钟相对前沿的脉冲数(即游动尺对准点)
这个调制很好理解:就是主时钟正弦波最大值与激光波的最大值刚好在一起时电路能输出一个比其它值都大的信号,也就是相位测量的方法。
通俗易懂,谢谢讲解