測(cè)距儀顧名思義是一種用于距離測(cè)量的儀器，根據(jù)測(cè)距基本原理的不同可以分為三種類型：激光測(cè)距儀，超聲波測(cè)距儀和紅外測(cè)距儀。在裝修過(guò)程中，測(cè)距儀是一個(gè)必不可少的常用工具，了解測(cè)距儀的原理能夠有效幫助我們認(rèn)識(shí)其工作過(guò)程，從而熟練的運(yùn)用它。今天，小編就為大家揭秘各個(gè)類型測(cè)距儀原理。

激光測(cè)距儀原理

測(cè)量方法一：脈沖式激光測(cè)距

脈沖激光測(cè)距簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是針對(duì)激光的飛行時(shí)間差進(jìn)行測(cè)距，它是利用激光脈沖持續(xù)時(shí)間極短，能量在時(shí)間上相對(duì)集中，瞬時(shí)功率很大的特點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距。在有合作目標(biāo)時(shí)，可以達(dá)到很遠(yuǎn)的測(cè)程;在近距離測(cè)量(幾千米內(nèi))即使沒(méi)有合作目標(biāo)，在精度要求不高的情況下也可以進(jìn)行測(cè)距。該方法主要用于地形測(cè)量，戰(zhàn)術(shù)前沿測(cè)距，導(dǎo)彈運(yùn)行軌道跟蹤，激光雷達(dá)測(cè)距，以及人造衛(wèi)星、地月距離測(cè)量等。

脈沖式激光測(cè)距原理如圖4.1所示。由激光發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)持續(xù)時(shí)間極短的脈沖激光，經(jīng)過(guò)待測(cè)距離L之后，被目標(biāo)物體反射，發(fā)射脈沖激光信號(hào)被激光接收系統(tǒng)中的光電探測(cè)器接收，時(shí)間間隔電路通過(guò)計(jì)算激光發(fā)射和回波信號(hào)到達(dá)之間的時(shí)間t，得出目標(biāo)物體與發(fā)射出的距離L。

其精度取決于：激光脈沖的上升沿、接收通道帶寬、探測(cè)器信噪比和時(shí)間間隔精確度。

測(cè)量方法二：三角法激光測(cè)距

激光位移傳感器的測(cè)量方法稱為激光三角反射法，激光測(cè)距儀的精度是一定的，同樣的測(cè)距儀測(cè)10米與100米的精度是一樣的。而激光三角反射法測(cè)量精度是跟量程相關(guān)的，量程越大，精度越低。

激光測(cè)距的另一種原理是激光三角反射法原理：半導(dǎo)體激光器1被鏡片2聚焦到被測(cè)物體6。反射光被鏡片3收集，投射到CCD陣列4上;信號(hào)處理器5通過(guò)三角函數(shù)計(jì)算陣列4上的光點(diǎn)位置得到距物體的距離。

激光發(fā)射器通過(guò)鏡頭將可見(jiàn)紅色激光射向物體表面，經(jīng)物體反射的激光通過(guò)接受器鏡頭，被內(nèi)部的CCD線性相機(jī)接受，根據(jù)不同的距離，CCD線性相機(jī)可以在不同的角度下“看見(jiàn)”這個(gè)光點(diǎn)。根據(jù)這個(gè)角度即知的激光和相機(jī)之間的距離，數(shù)字信號(hào)處理器就能計(jì)算出傳感器和被測(cè)物之間的距離。

同時(shí)，光束在接收元件的位置通過(guò)模擬和數(shù)字電路處理，并通過(guò)微處理器分析，計(jì)算出相應(yīng)的輸出值，并在用戶設(shè)定的模擬量窗口內(nèi)，按比例輸出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信號(hào)。如果使用開(kāi)關(guān)量輸出，則在設(shè)定的窗口內(nèi)導(dǎo)通，窗口之外截止。另外，模擬量與開(kāi)關(guān)量輸出可設(shè)置獨(dú)立檢測(cè)窗口。

常用在鐵軌、產(chǎn)品厚度、平整度、尺寸等方面。

測(cè)量方法三：激光回波法

激光位移傳感器采用回波分析原理來(lái)測(cè)量距離可以達(dá)到一定程度的精度。傳感器內(nèi)部是由處理器單元、回波處理單元、激光發(fā)射器、激光接受器等部分組成。激光位移傳感器通過(guò)激光發(fā)射器每秒發(fā)射一百萬(wàn)個(gè)脈沖到檢測(cè)物并返回至接收器，處理器計(jì)算激光脈沖遇到檢測(cè)物并返回接收器所需時(shí)間，以此計(jì)算出距離值，該輸出值是將上千次的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行的平均輸出。

其原理與脈沖式激光測(cè)距類似，又稱脈沖回波法，用于激光位移傳感器。

超聲波測(cè)距儀原理

超聲波具有指向性強(qiáng)，傳播距離遠(yuǎn)(在介質(zhì)中)，因此也常被運(yùn)用于距離測(cè)量。

超聲波在空氣中傳播，遇到障礙物就會(huì)立即返回。超聲波測(cè)距儀的工作原理就是通過(guò)發(fā)射裝置發(fā)出超聲波，然后根據(jù)接收器接收超聲波的時(shí)間差而計(jì)算出距離。具體計(jì)算方法如下：

超聲波在空氣中的傳播速度v=340m/s,如果超聲波在空氣中傳播于A、B兩點(diǎn)間往返一次所需時(shí)間為t，那么A、B兩點(diǎn)間距離D=vt/2

其中：

D——測(cè)站點(diǎn)A、B兩點(diǎn)間距離;

v——超聲波在空氣中的傳播速度;

t——光往返A(chǔ)、B一次所需的時(shí)間。

超聲波測(cè)距儀在軍事和捕方面用途廣泛，還可以運(yùn)用于海底地貌測(cè)量。

紅外測(cè)距儀原理

紅外測(cè)距儀利用紅外信號(hào)遇到障礙物距離的不同反射的強(qiáng)度也不同的原理來(lái)檢測(cè)障礙物的遠(yuǎn)近。測(cè)距儀內(nèi)有紅外信號(hào)發(fā)射與接收二極管，發(fā)射管發(fā)射特定頻率的紅外信號(hào)后，接收管接收了障礙物反射的這個(gè)信號(hào)，經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理后就能得出障礙物間的距離。簡(jiǎn)而言之，就是利用高頻調(diào)制的紅外線在待測(cè)距離上往返產(chǎn)生的相位移算出光束度越時(shí)間t，從而得出距離D=ct/2(c為紅外線在的傳播速度)。

紅外線測(cè)距儀便宜且易制，使用起來(lái)也快捷安全，但是精度較低，測(cè)量距離也比較近，且方向性差。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，三種測(cè)距儀的原理都是通過(guò)發(fā)射某種物質(zhì)使其在介質(zhì)中以一定的速度傳播，并接收其遇到障礙物后反射回來(lái)的部分，然后根據(jù)路程(S)=時(shí)間(t)*速度(v)的簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)原理公式而估算出兩點(diǎn)間的距離。以上就是有關(guān)測(cè)距儀原理的內(nèi)容，希望能對(duì)大家有所幫助!