激光测距仪的工作原理是什么？主要有什么应用？

激光测距仪的原理和应用

1、激光测距仪的工作原理是怎样的?

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。

2、激光测距仪的应用领域主要是那些方面?

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。

3、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，激光测距仪是用激光做为主要工作物质来进行工作的。目前，市场上的手持式激光测距仪的工作物质主要有以下几种：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。

激光测距仪应用在办案交警中

从交管局了解到，从今天起，可有效提高交通事故现场勘查效率和准确性的激光测距仪将在办案交警中广泛应用，这标志着办案交警将从此告别长期使用皮尺测量交通事故现场的“落后状态”。

据了解，办案交警可手持“莱卡PLUS型”激光测距仪瞄准目标轻轻一按，交通事故现场数据即可搞定。该激光测距仪作为交通事故现场测绘系统辅助设备，将现场测量数据及相关信息自动通过蓝牙无线通信方式输入便携式电脑，借用计算机高速数据运算和图形处理功能，快捷测绘出规范、准确的交通事故现场比例图及自动生成现场勘查笔录，大大提高了测量速度与准确性。该激光测距仪具有体积小、重量轻、携带方便等特点，测距范围为0.2米至200米，测量精度为正负1.5毫米。

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。

以上以DISTO仪器为例简要介绍了仪器部分测量功能，不同厂家生产的手持式激光测距仪功能键略有异同，但只要认真阅读使用说明书，就会充分发挥手持式激光测距仪在房屋建筑面积测量和其他精密工程测量中的作用。

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，在引进了两台徕卡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。总之该仪器还是受我们欢迎的。在日常生活中，室内设计师和建筑师经常面临一个问题，就是在设计和装修过程中，因一些不能靠近测量的地点存在的各种测量难点或者安全隐患而头痛。不仅是室内设计师、建筑师会面临此类问题，很多普通居民用户、矿井施工人员等等都会碰到一般测距工具无法测量到的问题,这时只需要一台激光测距仪就能轻松解决这一问题。

除了比一般测距仪更高效外，激光测距仪由于激光的单色性好、方向性强等特点，加上电子线路半导体化集成化，与光电测距仪相比，不仅可以日夜作业、而且能提高测距度，显著减少重量和功耗，使测量到人造地球卫星、月球等远目标的距离变成现实。

专业小问号?

很多人认为，激光测距仪的功能就是测量距离，但其实随着越来越多测距行业的技术人才和企业积极研发，激光测距仪的综合性能越来越丰富，不再仅仅局限于测量距离。

那么，激光测距仪分哪几种?通过什么原理实现测量?具备什么样的特点、功能及优势?和我们的日常生活又有什么关系?

CEM“秒懂”小知识

什么是激光测距仪

激光测距仪是利用激光对目标距离进行准确测定的仪器。初期的激光测距仪只是单纯测量点到点的距离尺寸，随着技术的不断进步，已延伸出很多的间接测量和自动计算功能。

激光测距仪工作原理

激光测距仪在工作时向目标发射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射信号到接收的时间，时间乘以光速再除以二，就计算出从观测者到目标的距离了。

根据工作原理的不同，激光测距方法大体可分为脉冲法、干涉法、相位法和三角法四种。

激光测距方法

1、脉冲测距法

脉冲测距法的原理基于光的传播速度为恒量来进行测距的，激光器发射的脉冲通过发射器投射到待测目标上，通过目标的漫反射由接收器接收，再由光电转换元件转换为电信号，经过放大器放大后，用数字电路或图像法直接测定光往返一次所需的时间，然后计算出距离并将其显示。

这一测距方法的主要特点是光束能以脉冲形式集中发射，通过待测目标的漫反射进行距离测量，不需要专门设置合作目标，使用非常方便。但由于反射物表面的高低不平及时间测量技术的限制，这种测距装置精度较低，一般误差为2-5m。

干涉测距法

干涉测距法是基于光波干涉原理进行测距的,根据光的干涉原理，两束具有固定相位差，而且有相同频率、相同振动方向或振动方向之间夹角很小的光相互交叠，将会产生干涉现象，入射激光到达分光镜后分成反射光和透射光，并分别由固定反射镜和可动反射镜反射后在分光镜处汇合成相干光束。两束光的路程之差会影响合成光的振幅，最终影响光强。

其利用这一原理使激光束产生明暗相间的干涉条纹，由光电转换器接收并转换为电信号，经处理后由光电计数器计数，从而实现对位移量的检测。由于激光的波长极短，特别是激光的单色性好且波长值很准确，因此，用激光干涉法测距的精度非常高。

3、三角测距法

将物面与光源及接收系统摆放在三个点，构成三角形光路，即为三角测距法。激光光源发出的光束经透镜聚焦照射到被测物面上，光线由物面反射，被光电接收系统接收。为了能使光敏面清晰成像，可在其前方加一聚焦镜头。如果物面发生移动，可根据三角形相似原理求出光敏面上光斑的移动。反之，如果知道光敏面上光斑的移动量也可求出物面的移动量。

激光三角测距法形式多样，既可以使激光正入射到物面上，光电接收系统倾斜接收;也可使激光斜入射到物面上、光电接收系统正接收或倾斜接收。光源与接收系统如何放置主要是看测量系统所测试的目标、测量系统的构造、测量系统其他辅助设备的设计等。

4、相位测距法 相位式激光测距仪用无线电波段的频率对光束进行幅度调制。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，换算出此相位延迟所代表的距离，即相当于用间接的方法测定光往返测线所需的时间。

简单的来说，相位法就是在已知激光频率和单位距离上往返一次的相位延迟的基础上，计算激光的总相位延迟与波长个数，并进一步计算信号往返不足一个波长的部分，从而将测量距离转化为全波长个数的测量与不足一个波长部分的测量。通过对于不足一个波长部分的测量，相位测距法能够达到很高的精度

激光测距仪分类

①手持激光测距仪：测量距离一般在200米内，精度较高，一般2mm左右。在功能上除能测量距离外，一般还能计算测量物体的体积。

②望远镜式激光测距仪：测量距离一般在600-3000米左右，精度较低，一般1米左右。主要应用范围为野外长距离测量。

一维激光测距仪：用于距离测量、定位;

二维激光测距仪：用于轮廓测量，定位、区域监控等领域;

三维激光测距仪：用于三维轮廓测量，三维空间定位等领域。