激光測距儀也叫激光測距傳感器，是一種廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域的測量設(shè)備，它利用激光束測量目標(biāo)物體與測量儀之間的距離。激光測距儀丨激光測距傳感器工作原理基于激光的特性和測量原理，通過精確測量激光束的傳播時(shí)間或相位變化，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量目標(biāo)物體的距離。
在激光測距儀中，使用的激光一般為紅色或近紅外線的激光束。激光器是激光測距儀的核心組件，它能夠產(chǎn)生高度聚焦的激光束。激光束經(jīng)過一系列的光學(xué)元件，如準(zhǔn)直器和透鏡，被聚焦成非常細(xì)小的光點(diǎn)。
測量開始時(shí)，激光測距儀發(fā)射一個(gè)短脈沖的激光束，該激光束在空氣中以光速傳播。當(dāng)激光束照射到目標(biāo)物體上時(shí)，一部分光會(huì)被目標(biāo)物體吸收，一部分光會(huì)被反射回激光測距儀。激光測距儀的接收器會(huì)接收到反射回來的光信號。
通過測量激光束的傳播時(shí)間或相位變化，激光測距儀可以計(jì)算出目標(biāo)物體與測量儀之間的距離。傳播時(shí)間法是最常用的測距原理之一。它基于光在真空中傳播的速度是一個(gè)已知常量，即光速為299,792,458米/秒。
在傳播時(shí)間法中，激光測距儀發(fā)射激光脈沖后開始計(jì)時(shí)，當(dāng)接收到反射光時(shí)停止計(jì)時(shí)。通過將測量時(shí)間乘以光速的一半，可以得到激光束從激光測距儀到目標(biāo)物體和返回的時(shí)間。由于光在空氣中的傳播速度很快，所以這個(gè)時(shí)間非常短，通常在納秒級別。
相位變化法是另一種常見的測距原理。它利用激光光束在傳播過程中的相位變化來測量距離。激光測距儀會(huì)通過測量激光束的相位變化來確定目標(biāo)物體與測距儀之間的距離。在相位變化法中，激光測距儀發(fā)射一束連續(xù)的激光光束，并接收到目標(biāo)物體反射回來的光信號。
當(dāng)激光束傳播到目標(biāo)物體并反射回來時(shí)，它會(huì)與發(fā)射時(shí)的激光光束發(fā)生干涉。由于光的波動(dòng)性質(zhì)，干涉會(huì)導(dǎo)致光的相位發(fā)生變化。激光測距儀通過測量這種相位變化來計(jì)算出距離。
相位變化的測量通常使用光的干涉原理，如Michelson干涉儀或Fizeau干涉儀。這些儀器利用光的干涉現(xiàn)象來測量光程差，進(jìn)而計(jì)算出距離。
激光測距儀、激光測距傳感器通常還包括其他輔助裝置，如光電探測器和時(shí)鐘計(jì)數(shù)器。光電探測器用于接收和轉(zhuǎn)換反射光信號，將其轉(zhuǎn)化為電信號。時(shí)鐘計(jì)數(shù)器用于精確計(jì)時(shí)，以測量激光束的傳播時(shí)間或相位變化。
激光測距儀在實(shí)際應(yīng)用中具有廣泛的用途，包括測量建筑物的尺寸、地形的高度、工業(yè)生產(chǎn)線的定位和測量目標(biāo)物體的運(yùn)動(dòng)速度等。它具有高精度、非接觸性和快速測量的優(yōu)點(diǎn)，成為許多領(lǐng)域中不可或缺的測量工具。
總結(jié)起來，激光測距儀工作原理基于激光的特性和測量原理，通過測量激光束的傳播時(shí)間或相位變化，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)物體與測量儀之間距離的準(zhǔn)確測量。激光測距儀的應(yīng)用廣泛，為許多領(lǐng)域的測量任務(wù)提供了高精度、快速和非接觸的解決方案。隨著技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新，激光測距儀在未來將繼續(xù)發(fā)展并發(fā)揮更大的作用。
