激光测距仪的测量原理
2014/4/21
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。相位测距技术的测距精度高但作用距离有限主要用于高精度大地测量。众所周知，光在给定介质的传播速度是一定的，因此，通过测量光在参考点和被测点之间的往返传播时间，即可给出目标和参考点之间的距离。
相位测距法是通过强度调制的连续光波在往返传播过程中的相位变化来测量光束的往返传播时间，其计算公式如下：
t=Φ/2πf
式中，t为光波往返传播时间(s)；Φ为调制光波的相位变化量(rad); f为调制频率(Hz)。
光的往返传播时间得到后，目标至参考点的距离可由下式求得
R=(c/2)×(Φ/2πf)=(λ/2)×(Φ/2π)
式中，R为目标至参考点距离(m)；c为光波传播速度(m/s)；λ为调制光波波长(m)。
相位位移是以2π为周期变化的，因此有
Φ=(N+n).2π
式中，N为相位变化整周期数；n为相位变化非整周期数。
由以上两式可知
R=λ/2×(N+n)
上式表明，只要测出发射和接收光波的相位差，即可得到目标的距离。因此相位测距可理解为以调制光波半波长为“测量尺度"的距离测量方法。