激光测距在面与面平行调节中的应用
激光的发明与应用
激光的发明与应用激光是在1960年正式问世的。
但是，激光的历史却已有100多年。
确切地说，远在1893年，波尔多中学物理教师布卢什就已经指出，两面靠近和平行镜子之间反射的黄钠光线随着两面镜子之间距离的变化而变化。
他虽然不能解释这一点，但为未来发明激光发现了一个极为重要的现象。
1917年爱因斯坦提出“受激辐射”的概念，奠定了激光的理论基础。
1958年美国科学家肖洛和汤斯发现了一种奇怪的现象：当他们将闪光灯泡所发射的光照在一种稀土晶体上时，晶体的分子会发出鲜艳的、始终会聚在一起的强光：由此他们提出了“激光原理”，受激辐射可以得到一种单色性、亮度又很高的新型光源。
1958年，贝尔实验室的汤斯和肖洛发表了关于激光器的经典论文，奠定了激光发展的基础。
1960年，美国人梅曼发明了世界上第一台红宝石激光器。
梅曼利用红宝石晶体做发光材料，用发光度很高的脉冲氙灯做激发光源，获得了人类有史以来的第一束激光。
1965年，第一台可产生大功率激光的器件——二氧化碳激光器诞生。
1967年，第一台X射线激光器研制成功。
1997年，美国麻省理工学院的研究人员研制出第一台原子激光器。
激光的出现带动了多学科的发展，如量子光学、量子电子学、激光光谱学、非线性光学、集成光学、海洋光学等等。
这里我们只列举一些与日常生活相关的激光应用科学的发展。
激光光盘制作技术1877年世界上第一台留声机在爱迪生的手上诞生了!它是声像技术发展的开端。
而1972年荷兰菲利浦公司研制出用激光器录音的彩色电视录像盘。
这就是现代激光光盘的诞生!激光光盘的诞生，激光在音响设备上的应用，是音响上的一次革命。
人们利用激光，以“光针”代替钢针、宝石针，制成激光唱片。
激光唱片不仅能够录音，而且能够录像。
激光唱片用来记录、存储声音和图像，可以说，这是声像技术上的一次革命，一个伟大的创举。
1983年，美国和日本分别研制成崭新的数字录音唱片。
这种唱片完全摆脱了传统唱片的制作和重播方式，为唱片开辟了一个全新的境界。
激光雷达测距原理与其应用
目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)引言 (1)1雷达与激光雷达系统 (2)2激光雷达测距方程研究 (3)2.1测距方程公式 (3)2.2发射器特性 (4)2.3大气传输 (5)2.4激光目标截面 (5)2.5接收器特性 (6)2.6噪声中信号探测 (6)3伪随机m序列在激光测距雷达中的应用 (7)3.1测距原理 (7)3.2 m序列相关积累增益 (8)3.3 m序列测距精度 (8)4脉冲激光测距机测距误差的理论分析 (9)4.1脉冲激光测距机原理 (9)4.2 测距误差简要分析 (10)5激光雷达在移动机器人等其它方面中的应用 (10)6结束语 (11)致谢 (12)参考文献 (12)激光雷达测距原理与其应用摘要:本文简单介绍激光雷达系统组成，激光雷达系统与普通雷达系统性能的对比，着重阐述激光雷达测距方程的研究。
针对激光远程测距中的微弱信号检测，介绍一种基于m序列的激光测距方法，给出了基于高速数字信号处理器的激光测距雷达数字信号处理系统的实现方案，并理论分析了脉冲激光测距机的测距误差。
了解并学习激光雷达在移动机器人等其它方面中的应用。
关键词：激光雷达；发射器和接收器特性; 伪随机序列; 脉冲激光；测距误差Applications and Principles of laser radar ranging Student majoring in Optical Information Science and Technology Ren xiaonanTutor Shang lianjuAbstract:This paper briefly describes the composition of laser radar systems, laser radar system and radar system performance comparison of normal, focusing on the laser radar range equation. Laser Ranging for remote signal detection, presents a introduction of a sequence based on laser ranging method m, gives the high-speed digital signal processor-based laser ranging radar digital signal processing system implementations, and theoretical analysis of the pulse Laser rangefinder range error.We understand and learn application of Laser radar in the mobile robot and other aspects.Key words：Laser radar; Transmitter and receiver characteristics；Pseudo-random sequence；Pulsed laser；Ranging error.引言：激光雷达是传统雷达技术与现代激光技术相结合的产物，激光具有亮度高、单色性好、射束窄等优点,成为光雷达的理想光源,因而它是目前激光应用主要的研究领域之一。
了解激光测距技术在测绘中的应用
了解激光测距技术在测绘中的应用激光测距技术是一种基于激光原理实现测量目标距离的技术，它在测绘领域具有广泛的应用。
本文将从激光测距技术的原理、设备和应用三个方面来探讨激光测距技术在测绘中的应用。
一、激光测距技术的原理激光测距技术是利用激光发射器向目标发射一束非常短暂的激光脉冲，然后通过接收器接收反射回来的激光信号，并测量激光脉冲的行程时间来计算目标的距离。
这种技术具有高精度、非接触和快速测量等特点，被广泛应用于测绘领域。
二、激光测距技术的设备在进行测绘任务时，通常需要使用激光测距仪。
激光测距仪由激光发射器、接收器、定位系统和数据处理单元等部分组成。
激光发射器负责发射激光脉冲，接收器接收反射回来的激光信号，并测量信号传播的时间。
定位系统用于确定仪器在空间中的位置，以便计算目标的坐标。
数据处理单元负责接收和处理激光测距数据，并生成相应的测量结果。
三、激光测距技术在测绘中的应用1.地面测量激光测距技术在地面测量中具有重要的应用价值。
例如，在土地测绘中，可以利用激光测距技术实现地面的高程测量，精确计算地形的高度和三维坐标。
此外，在城市规划中，激光测距技术也可以用于测量建筑物、道路和河流等地貌要素，为城市规划和土地利用提供重要的数据支持。
2.水文测量激光测距技术在水文测量中也有广泛的应用。
利用激光测距技术可以测量河流、湖泊和水库的水深，以及河床和湖底的地形。
这些测量数据可以用于水文模拟和水资源管理，帮助决策者更好地了解水资源的分布和利用情况。
3.航空遥感激光测距技术在航空遥感中也起到了重要的作用。
利用激光测距仪搭载在飞机或无人机上，可以对地球表面进行高分辨率的三维测量。
这种技术被广泛用于地形测量、植被覆盖分析、土地利用监测等领域，为资源调查、环境保护和城市规划等提供了重要的数据支持。
4.地下勘探除了地面测量和水文测量，激光测距技术在地下勘探中也具有重要的应用价值。
激光测距技术可以用于地下隧道和洞穴的勘测，帮助工程师了解地质结构、地下水位和应力情况。
激光测距在面与面平行调节中的应用
Ｚ ＡＯ Ｘｉ ｉ ｇ ＢＡ ｕ Ｚ ＡＮＧＹａ ． Ｈ Ｈ －ｎ． Ｉ ． Ｈ ｑ Ｌ ｎ Ｚ ＡＮＧ Ｙ ｎ －ｏ ｇ ｏ ｇｃ ｎ
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平 行了ｌ 】 】 。随着激光技术 的发展 ，激光测距 的精度越
通过接收器镜头 ，被内部的Ｃ Ｄ Ｃ 线性相机接收 ，根据
作者简介 ：赵喜清 【 ２ １ ８ 一），男 ，毕业于北京交通大学 ，主要从事 微组装电子专用设备 及工艺技术 的研发 工作。 ９
又 ，通过Ｃ Ｄ 机将 这两 个 十字 的像 呈 现在监 视器 Ｃ 相
１激 光 测 距 原 理
１１ ． 三角测量法
三角 测量 法 的原 理是 激 光发射 器 通过 镜头 将可
见红 色激 光射 向被测 物体 表 面 ，经物 体反 射 的激光
上 ，如果 两个 十字 的像重 合就 可 以认 为两个Ｔ 作 面
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Ｋ ｙ ｒｓＬｓｒ ｅｓｒ Ａｇｒｈ ； ｉｈ ｎ－ ｌ ｄ ｓ ｅｔ ｅ ｄ：ａｅｍ ａｕ ； ｌ ｉ ｍ Ｐ ｃ． ｄ ｏ ａｊ ｔ ｎ ｗｏ ｅ ｏｔ ｔ ａ ｒＩ ｕ ｍ
平行度和垂直度检测方法
平行度和垂直度检测方法平行度和垂直度是用来描述物体表面平行或垂直度好坏的指标。
平行度描述表面各点与参考面的平行程度，垂直度描述表面各点与参考面的垂直程度。
在制造工艺中，平行度和垂直度非常重要，因为它们直接影响产品的性能和质量。
下面将介绍几种常用的平行度和垂直度检测方法。
1.触碰式检测方法这种方法是通过使用接触式传感器来测量物体表面的高度差异，从而确定平行度和垂直度。
常见的传感器有示波器、坐标测量机等。
该方法适用于制造业中的大多数需求，但由于接触式传感器对表面质量和形状有一定要求，可能会对工件表面造成损伤。
2.光学检测方法光学检测方法是通过使用光学设备来测量物体表面的高度差异，从而确定平行度和垂直度。
常见的设备有激光干涉仪、投影仪等。
该方法适用于对表面质量和形状要求较高的工件，可以提供更精确的测量结果。
但是由于设备成本较高，对操作人员的技术要求也较高。
3.影像检测方法影像检测方法是通过使用相机和图像处理技术来获取物体表面的图像，从而确定平行度和垂直度。
常见的设备有视觉测量系统、3D扫描仪等。
该方法可以快速获得大量数据并进行实时分析，具有高效和精确的特点，但也存在设备成本高和对操作人员技术要求较高的问题。
4.激光测量方法激光测量方法是通过使用激光光束来测量物体表面的高度差异，从而确定平行度和垂直度。
常见的设备有激光测距仪、激光干涉仪等。
该方法可以提供非常高的测量精度，适用于大尺寸和复杂形状的工件，但也存在设备成本高和对操作人员技术要求较高的问题。
5.数字化检测方法数字化检测方法是通过使用计算机辅助设计和制造技术来进行平行度和垂直度的检测。
可以将物体的三维形状和表面特征数字化，并使用计算机软件来进行分析和测量。
该方法具有高效、精确和自动化的特点，可以大大提高生产效率和产品质量，但也对计算机软件和硬件有一定的要求。
总的来说，平行度和垂直度的检测方法有很多种，每种方法都有其适用范围和特点。
在实际应用中，需要根据具体的工件要求和生产环境选择合适的检测方法，并结合多种方法来进行综合分析，以确保产品的质量和性能要求。
激光测距技术的使用技巧与应用案例
激光测距技术的使用技巧与应用案例一、引言激光测距技术是一种精确测量距离的技术，通过利用激光束的光电特性，可以快速准确地测量目标物体与测距仪之间的距离。
本文将探讨激光测距技术的使用技巧以及一些实际应用案例。
二、基本原理激光测距技术基于激光的光电特性，利用激光光束的传播速度以及光电探测器的接收能力来测量目标物体与测距仪之间的距离。
激光光束发射出去后，经过一段时间后被目标物体反射回来，光电探测器接收到反射光信号后，根据接收到的信号的时间差以及激光的传播速度，可以计算出目标物体与测距仪之间的距离。
三、使用技巧1. 准备工作：在使用激光测距仪进行测量之前，需要确保环境条件适宜，如无遮挡物、目标物体表面光滑等。
另外，需要根据具体测量距离的要求选择合适的测距仪。
2. 瞄准目标：使用激光测距仪时，需要将光束瞄准到目标物体上，并保持稳定。
在瞄准过程中，应尽量避免激光束与其它物体的干扰，以确保测量结果的准确性。
3. 多次测量取平均：为了提高测量结果的精确性，可以进行多次测量并取平均值。
这样可以排除由于环境因素等原因造成的误差，得到更准确的测量结果。
4. 注意测量距离范围：不同型号的激光测距仪有不同的测量距离范围，使用时应注意选择合适的测量范围。
如果超出了测量范围，可能会导致测量结果不准确或无法测量。
四、应用案例1. 建筑行业：激光测距技术在建筑行业中得到广泛应用，可以用于测量建筑物的高度、墙面的长度等。
通过激光测距仪的精确测量结果，可以帮助建筑师和工程师进行设计和施工。
2. 体育运动：在体育运动中，激光测距技术可以用于测量赛道长度、高度等参数。
例如，在田径比赛中，可以利用激光测距仪测量短跑起跑线到终点线的距离，确保比赛结果的准确性。
3. 地理测绘：激光测距技术在地理测绘中也发挥着重要作用。
通过激光测距仪测量地表的高程、山峰的高度等，可以提供给地理学家和地质学家进行科学研究。
4. 工业制造：在工业制造过程中，激光测距技术可以应用于测量零件尺寸、检测产品的几何尺寸等。
激光干涉仪测量距离和表面精度
激光干涉仪测量距离和表面精度激光干涉仪是一种常用的精密测量仪器，可用于测量距离和表面精度。
通过利用光波的干涉现象，激光干涉仪能够实现高精度的测量。
本文将介绍激光干涉仪的原理、测量距离和表面精度的方法，以及激光干涉仪在不同领域中的应用。
激光干涉仪是基于光波的干涉现象进行测量的仪器。
光波的干涉是指两束或多束光波相遇时发生的波的叠加现象。
激光干涉仪通过将激光分成两束，一束作为参考光束，一束照射到待测物体上反射回来作为待测光束，再将两束光波进行干涉，通过测量干涉条纹的变化来获得距离和表面精度的信息。
激光干涉仪的测量距离的原理基于光波的干涉，利用干涉条纹的变化来获得物体到仪器的距离。
当两束光波相遇时，它们会发生干涉，干涉条纹的间距和形态会随着物体到仪器的距离的变化而改变。
通过测量干涉条纹的形态和间距的变化，激光干涉仪可以计算出物体到仪器的距离。
这种测量方法具有高精度和高分辨率的特点，适用于微小距离的测量。
激光干涉仪的测量表面精度的方法基于光波的干涉，利用干涉条纹的形态和间距来获得表面精度的信息。
当光波照射到物体表面时，由于表面的形态和光的反射特性的影响，干涉条纹的形态和间距会发生变化。
通过测量干涉条纹的形态和间距的变化，激光干涉仪可以计算出物体表面的精度。
这种测量方法具有高精度和高分辨率的特点，适用于表面平整度和粗糙度的测量。
激光干涉仪广泛应用于多个领域，如制造业、科学研究和地质勘探等。
在制造业中，激光干涉仪可用于检测零件的尺寸和形状，以及测量零件表面的精度。
在科学研究中，激光干涉仪可用于研究光学现象、材料的性质和微小物体的运动。
在地质勘探中，激光干涉仪可用于测量地表的高程和形态，以及探测地下的岩层和地下水位。
总结一下，激光干涉仪是一种常用的精密测量仪器，可用于测量距离和表面精度。
通过利用光波的干涉现象，激光干涉仪能够实现高精度的测量。
通过测量干涉条纹的形态和间距的变化，激光干涉仪可以计算出物体到仪器的距离和物体表面的精度。
迈克尔逊干涉仪实验报告
迈克尔逊干涉仪实验报告引言迈克尔逊干涉仪是一种利用光的干涉现象测量间距的仪器。
它是由美国物理学家亚伯拉罕·迈克尔逊于1881年发明的。
迈克尔逊干涉仪广泛应用于光学、激光技术、光纤通信等领域。
本实验旨在通过搭建迈克尔逊干涉仪并进行实验，了解其原理和应用。
实验设备•He-Ne氦氖激光器•1/10波片•片玻璃•半反射膜•波长计•读数显微镜•测距器实验原理迈克尔逊干涉仪利用光的波动性和波的干涉原理进行测量。
它由一个分束器、一面半反射镜、两面平行平板镜和一个光源组成。
光源发出的光经过分束器分为两束，一束经过半反射镜反射，另一束直接透射，然后它们分别在两面平行平板镜上反射，并最后再次汇聚在一起。
当两束光相遇时，会产生干涉现象。
通过调节其中一个平板镜的位置，可以使反射光程差发生变化，从而观察到干涉现象的变化。
实验步骤1.搭建迈克尔逊干涉仪。
安装好分束器、半反射镜和两面平行平板镜，并精确调整位置和方向。
2.打开He-Ne氦氖激光器，并调整光源位置和方向，使得光能够正常通过分束器。
3.将1/10波片放置在半反射镜旁边的光路上，调整它的角度，使得一部分光能够通过。
4.在反射光路上插入片玻璃，观察干涉条纹。
5.通过调整其中一个平板镜的位置，改变反射光程差，观察干涉条纹的变化。
6.使用读数显微镜和测距器，测量不同光程差下的干涉条纹的移动和位置。
实验结果与分析在实验中，我们观察到了干涉条纹的变化。
随着平板镜位置的调整，干涉条纹的位置发生了移动。
通过测量不同光程差下的干涉条纹的移动，我们得到了一组数据。
根据这组数据，我们可以计算出光的波长。
结论通过利用迈克尔逊干涉仪进行实验，我们成功观察到了干涉条纹的变化，并进行了测量。
实验结果证实了迈克尔逊干涉仪的原理，并且得到了光的波长的计算值。
迈克尔逊干涉仪在光学和激光技术中有着广泛的应用，了解和掌握它的原理和使用方法对于进一步研究和应用光学技术具有重要意义。
参考文献1.Smith, Robert W. (1998).。
激光在测距上的应用_上_
激光在测距上的应用(上)武汉交通科技大学自动化系 刘 明 自人类有史以来,为适应社会生活、生产的需要,逐渐创造出“度、量、衡”器具,并先后建立和发展为各种计量单位制。
随着科学技术的进步和经济贸易的发展,不仅对计量单位不断进行改革完善,而且各国先后实施计量单位的统一,形成法制化。
以下仅就最基本的米制简单的发展及面临的困难,介绍激光的产生、机理与特性,进而阐述激光在测距的应用和作为新的实用的米定义。
一、米制的建立与发展在世界工业革命以前,长度测量工具,在西方1631年法国韦尼埃发明游标卡尺,英国在1676年前后使用英尺,至1840年西方才大量生产使用铜和木制的尺子。
在东方的中国比西方早1600多年的汉朝王莽变法改制时期。
于公元9年古历正月初一制作一种铜卡尺——新莽卡尺(长14111厘米),与现代游标卡尺相似。
这实际说明世界上最早的长度测量工具游标卡尺是中国人发明的。
直至近代人们认为一般尺子精度不高,这是因为作为长度基准的量原来的精确度就不高。
因此人们就致力于长度基准的研究,作为基准可以是人造的物体或是自然物的某一性质参量来表示。
对于选作基准物应满足有长期稳定性,不会消灭或散失,精确性高可以定量精确复制、使用方便,基准单位在一国内是公认的和法定的。
因此人们最先选定长度米作为基本单位。
米的定义也是不断修改与完善的。
111791年法国度量衡委员会制定“地球子午线四千万分之一作为长度单位为米。
211799年,人们认为地球子午线本身就难以精确测量,若以它为基准制出来的标准米尺,误差较大,使用不便。
于是法国采取通过巴黎地球子午线全长的测量和计算用铂铱合金制成米原器。
311889年第一届国际计量大会确定:国际米的长度与法国档案局保存的铂铱合金米原器的长度相等。
411927年第七届国际计量大会决定:“长度单位是米,规定为国际计量局保存的铂铱尺上所刻两条中间轴线在O0时的距离。
”511948年第九届国际计量大会建议和1954年第十届国际计量大会决定,在米制的基础上发展起来以时间、长度和质量为基本量度单位的实用单位制为基础的统一单位制一国际单位制,自1978年1月1日起实行国际单位制,简称国际制S I。
激光测距技术在测绘中的使用技巧
激光测距技术在测绘中的使用技巧激光测距技术是一种基于光学原理的测量技术，广泛应用于测绘领域。
它以高频调制的激光束为测量载体，通过激光的光路延迟和光波频率的变化，可以精确测量目标物体的距离。
激光测距技术具有高精度、快速测量和广泛适用性等特点，因此在测绘中的使用也具有一定的技巧和要点。
首先，激光测距技术在测绘中的应用范围非常广泛。
无论是室内还是室外的测量场景，激光测距技术都能够发挥重要作用。
在室内环境下，激光测距仪可以准确测量建筑物、室内空间和装饰物的尺寸，为室内设计和规划提供重要依据。
在室外环境下，激光测距技术可以用于测量地形地貌、建筑物高度、道路距离等，有助于制作精确的地图和规划工程项目。
其次，激光测距技术在测绘中的使用需要注意一些技巧。
首先是安全问题。
激光测距仪的激光束具有一定的功率，不当使用会对人眼造成伤害。
因此，在使用激光测距仪时，要注意避免直接对准人眼测量，同时戴上适当的防护眼镜。
其次是杂散光的干扰。
激光测距仪在测量中可能会受到外界杂光的干扰，造成测量误差。
因此，在测绘现场应选择适当的测量环境，避免强光、闪光等干扰。
此外，激光测距技术在测绘中的精度应根据具体需求进行选择和调整。
激光测距仪的测量精度与其技术性能和价格相关。
一般来说，高精度的测量仪器价格较高，但能够提供更准确的测量结果。
因此，在测绘中选择适当的激光测距仪，根据实际需求进行测量精度的取舍，是非常重要的技巧之一。
除了激光测距技术的使用技巧外，还可以结合其他测绘技术和工具，实现更高效的测绘工作。
例如，可以将激光测距技术与GPS定位技术相结合，可以实现对大范围区域的精确定位和测量。
同时，还可以借助三维建模软件和CAD工具，将激光测距获取的点云数据进行处理和分析，生成更加详细和精确的地图和模型。
综上所述，激光测距技术在测绘中的使用不仅需要掌握相关的技巧和要点，还需要结合其他测绘技术和工具进行综合应用。
激光测距技术的应用范围广泛，可以满足室内外不同环境下的测量需求。
激光测量原理及应用
激光测量原理及应用
激光测量原理是基于激光束的特性和物体表面反射的原理。
激光是一种高度聚焦的光束，具有高亮度和方向性强的特点。
当激光束照射到物体表面时，会发生反射、散射和吸收等现象。
激光测量的原理是通过测量光束的发射和接收时间来计算物体与测量仪之间的距离。
激光测量仪发射一个短脉冲的激光束，然后测量激光束从仪器发出到返回的时间差，再根据光速的知识计算得到距离。
激光测量的应用非常广泛。
在工业领域中，激光测量常用于测量物体的尺寸、形状和位置。
例如，在制造业中，利用激光测量可以快速准确地测量工件的尺寸，从而进行质量控制和检验。
在建筑和工程领域中，激光测量可以用于测量建筑物的高度、角度和距离，以及土地测量和地形测量等。
此外，激光测量还可用于测量速度、加速度和位移等动态量的变化。
在科学研究和实验室中，激光测量常用于测量物体的振动、变形和位移等参数。
激光测量技术还可应用于医学、环境监测、无人机导航、激光雷达等领域。
总的来说，激光测量具有高精度、非接触、快速测量等优点，广泛应用于各个领域，为科学研究和工程实践提供了强有力的技术支持。
激光的测量原理及应用范围
激光的测量原理及应用范围概述激光（Laser）是一种高度聚光、高度单色、高度相干、高度定向的光束，具有独特的测量特性。
激光测量原理利用激光束的特性进行精确的测量，广泛应用于各种领域。
原理激光测量原理主要基于激光的特性之一：高度定向。
激光束的狭窄度使得它可以沿着一个方向传播，并且不会扩散。
这为激光测量提供了高度精确的基础。
测量方法激光测量可以通过以下几种方法实现：1.距离测量：激光距离测量是最常见的应用之一。
利用激光执行器和接收器之间的光程差，可以准确地测量两个点之间的距离。
这种测量方法在建筑、工程和地理测量中广泛应用。
2.速度测量：激光也可用于测量目标的速度。
通过测量激光从目标射回接收器的时间差，可以计算出目标的速度。
这在交通监测、运动测量等领域中具有重要应用。
3.角度测量：激光测量还可以用于测量目标的角度。
通过使用旋转激光束和接收器来测量激光束射中目标的位置，可以精确测量出目标的角度。
应用范围激光测量在许多领域中具有广泛的应用。
以下是一些常见的应用范围：1.地理测绘：激光测量广泛应用于地理测绘领域。
通过激光测距仪测量地面上的点，可以绘制出精确的地形图，这对于城市规划、土地开发等非常重要。
2.工程测量：在建筑和工程领域，激光测量被广泛应用于测量建筑物的尺寸和形状。
利用激光测距仪，施工人员可以在施工过程中准确测量出各种尺寸。
3.制造业：激光测量在制造业中具有重要作用。
例如，激光测量可以用于检测产品的尺寸和形状等参数，确保产品符合规格要求。
4.医学：激光测量在医学领域的应用也日益广泛。
例如，通过激光扫描测量患者的体形，可以为定制的义肢和矫形器提供精确的尺寸。
5.宇航航天：在宇航航天领域，激光测量被用于导航和定位任务。
例如，激光测距仪可以在太空站对接过程中提供精确的定位信息。
总结激光的测量原理基于激光束的高度定向特性，通过测量光程差或时间差来实现准确的测量。
激光测量应用范围广泛，包括地理测绘、工程测量、制造业、医学和宇航航天等领域。
激光测距技术在测绘中的应用
激光测距技术在测绘中的应用随着科技的不断进步，激光测距技术在测绘领域得到了广泛应用。
激光测距技术是一种高精度、高速度、非接触式的测量方法，具有测量范围大、测量精度高、测量速度快等优点。
本文将从激光测距原理、激光测距设备和激光测距技术在测绘中的应用等方面进行探讨。
首先，我们来了解一下激光测距原理。
激光测距技术利用激光束的传输速度和传输距离来测量目标物体的距离。
它的测量原理基于光的传播速度是恒定的，可以通过测量激光束发射和接收之间的时间差来计算目标物体与测量设备之间的距离。
激光测距技术具有高精度、高速度和非接触式的优点，因此在测绘领域得到了广泛应用。
接下来，我们来了解一些激光测距设备。
激光测距技术需要使用特殊的设备来实现测量。
常见的激光测距设备包括激光测距仪和全站仪等。
激光测距仪是一种精度较高的激光测量仪器，可以通过发送一束激光束并利用接收到激光反射回来的信号来测量目标物体的距离。
全站仪是一种集光学测量、机械测量和电子计算于一体的综合仪器，它不仅可以实现激光测距，还可以进行角度测量和坐标测量等。
这些设备的使用，使得激光测距技术在测绘中得以广泛应用。
现在，我们来看一下激光测距技术在测绘中的具体应用。
首先，激光测距技术可以用于测绘地形地貌。
利用激光测距设备，我们可以快速、准确地测量地表的高度和形态数据，从而绘制出地形地貌图。
这对于城市规划、环境保护和自然灾害预防等方面非常重要。
其次，激光测距技术也可以用于测绘建筑物。
在建筑测量中，可以利用激光测距仪器进行建筑物的精确测量。
通过测量建筑物的长度、宽度和高度等参数，可以制作出建筑物的立体模型，为建筑设计和施工提供重要参考数据。
此外，激光测距技术还可以用于测绘室内空间，如绘制家具布局、地板平整度和房间面积等信息。
此外，激光测距技术还可以用于测绘水文地质。
利用激光测距设备，可以快速、准确地测量水文地质环境中的地表水位、水深和河床形态等参数，为水资源开发、防洪和环境保护等提供重要数据支持。
激光测距技术在测绘中的作用详解
激光测距技术在测绘中的作用详解激光测距技术是一种非接触式测量技术，通过激光束的发射、反射和接收来确定目标物体的距离。
这项技术的出现给测绘工作带来了革命性的变化。
传统的测绘方法需要大量的人力和物力，而激光测距技术则可以实现高精度、高效率的测量。
本文将详细介绍激光测距技术在测绘中的应用和作用。
首先，激光测距技术在地形测绘中起到了关键作用。
传统地形测绘需要对地形进行复杂的测量和绘制，而激光测距技术可以通过扫描地面并记录下每个点的距离，快速生成高精度的地形图。
这种技术可以应用于制图、地形分析和地质勘探等领域，大大提高了地形测绘的效率和精度。
其次，激光测距技术在建筑测量中也具有广泛的应用。
通过激光测距仪可以精确测量建筑物的长度、宽度和高度等参数，为建筑设计和施工提供准确的数据支持。
同时，激光测距技术还可以进行三维扫描，生成建筑物的数字化模型，为建筑设计和改造提供可视化的参考依据。
除此之外，激光测距技术在城市规划和土地管理中也发挥着重要的作用。
城市规划需要对城市的地形、建筑物和道路等进行详细的测量和分析，而激光测距技术可以提供高精度的数据支持。
同时，激光测距技术还可以用于土地利用状况的测量和监测，为土地管理和土地评估提供科学依据。
此外，激光测距技术还在水文测量和海洋测绘等领域广泛应用。
水文测量需要测量水体的水位和水深等参数，而激光测距技术可以通过激光束的反射来实现。
海洋测绘需要测量海底地形和海洋生态等信息，而激光测距技术可以通过激光扫描来获取高精度的测量数据。
总之，激光测距技术在测绘中的应用十分广泛，可以为地形测绘、建筑测量、城市规划和水文测量等领域提供高精度、高效率的测量方法。
这项技术不仅大大提高了测绘工作的效率和精度，还为各个领域的研究和应用提供了强有力的支持。
随着激光技术的不断发展和完善，相信激光测距技术在测绘中的作用将会进一步加强，为我们的生活和工作带来更多便利和效益。
激光测距技术的原理与工程应用
激光测距技术的原理与工程应用激光测距技术是一种利用激光器发射连续或脉冲激光，通过测量激光传播的时间或相位差来确定目标距离的一种测距方法。
它利用激光在空间中的传播速度快、方向性强和散射小等特点，广泛应用于各个领域。
本文将介绍激光测距技术的原理，以及其在工程应用中的实际运用。
激光测距技术的原理是基于光的传播速度和时间的关系。
光在真空中的传播速度为每秒299,792,458米，而光在空气或其他介质中的传播速度则会有所减慢。
通过测量从激光器发射到目标物体反射回来所需的时间，可以计算出目标物体与激光器之间的距离。
这种测距方法称为时间差测距法。
另外一种测距方法是基于激光传播的相位差来计算距离，称为相位差测距法。
在激光测距技术的工程应用中，最常见的应用之一是测量仪器。
激光测距仪是一种采用激光测距技术的仪器，可以用于测量距离、高度、角度等。
它广泛应用于建筑工程、地理测量、工业制造、环境保护等领域。
例如，在建筑工程中，激光测距仪可以用于测量建筑物的高度、距离和角度，帮助工程师进行设计和施工。
在地理测量领域，激光测距仪可以用于制作地形图、测量地表的高程等。
另外一个工程应用的领域是激光雷达。
激光雷达是利用激光测距技术来测量目标物体的距离的雷达系统。
它可以用于无人驾驶汽车、航空航天、地质勘探等领域。
在无人驾驶汽车中，激光雷达可以用于实时检测车辆周围环境的障碍物、行人等，并通过计算距离和速度来实现智能驾驶。
在航空航天中，激光雷达可以用于测量卫星与地面的距离，帮助航空航天工程师进行轨道设计和导航。
除了测量应用之外，激光测距技术还可以用于工程的控制应用。
例如，在机器人控制中，激光测距技术可以用于检测机器人周围的环境，帮助机器人进行导航和避障。
在航空航天工程中，激光测距技术可以用于测量航空器和航天器的姿态和位置，帮助工程师进行飞行控制。
总之，激光测距技术是一种非常重要且广泛应用的技术。
它的原理是基于光的传播速度和时间的关系，并通过测量距离来实现工程应用。
激光测距的原理与应用
激光测距的原理与应用激光测距的原理激光测距是一种利用激光束测量两点间距离的技术。
激光测距的原理主要基于光的传播速度恒定不变的特性。
当激光束发射后经过一定的传播时间后被接收到，通过测量光的传播时间，就可以计算出两点的距离。
1. 发射和接收激光束激光测距仪首先需要发射一束激光光束，光束经过一定的传播距离后被接收器接收到。
发射和接收激光束是激光测距的基本步骤。
2. 测量光的传播时间通过测量激光光束传播的时间，即从激光发射到接收器接收到的时间间隔，可以计算出两点之间的距离。
这是激光测距的核心原理。
3. 计算距离利用测量到的光传播时间，可以使用速度和时间的关系计算出两点间的距离。
常见的计算公式为：距离 = 光速 × 时间。
激光测距的应用激光测距技术在许多领域都有广泛的应用。
以下列举了几个常见的应用领域：1. 航空航天领域在航空航天领域，激光测距技术可以用于飞行器的精确定位和导航。
通过测量飞行器与地面之间的距离，可以实时更新飞行器的位置信息，从而提高飞行的安全性和精确度。
2. 地理测绘领域激光测距技术在地理测绘领域中广泛应用。
利用激光测距仪扫描地表，可以获取地形数据和地物的三维坐标。
这对于绘制高精度的地图和地形模型非常重要。
3. 工业制造领域在工业制造领域，激光测距技术可以用来测量物体的尺寸和位置。
例如，在汽车制造过程中，使用激光测距仪可以精确测量车身的尺寸，以确保各个零件的精确配合。
4. 建筑施工领域在建筑施工领域，激光测距技术可以用于建筑的测量和校正。
施工人员可以利用激光测距仪测量建筑物的尺寸和位置，以确保施工的准确性和精度。
5. 环境监测领域激光测距技术在环境监测领域中也有应用。
例如，在大气污染监测中，激光测距仪可以用来测量大气中污染物的浓度和分布情况。
6. 军事应用在军事领域，激光测距技术可以用于目标距离的测量和火力打击的精确定位。
这对于军事行动的规划和执行非常重要。
除了以上列举的领域，激光测距技术还被广泛应用于机器人导航、交通监控、医学影像等领域。
激光测距技术的原理及使用方法
激光测距技术的原理及使用方法激光测距技术作为一种精确测量距离的方法，广泛应用于各个领域，包括建筑、工程、地质勘探、军事等。
本文将介绍激光测距技术的原理及其使用方法，并探讨其在现实生活中的应用。
一、激光测距技术的原理激光测距技术基于光的速度与时间的关系，利用高速的激光光束在目标上反射后返回原点的时间来计算距离。
其原理主要包括以下几个方面。
1.激光器发射激光光束：激光器使用激光二极管或其他激光器件，通过电流激发产生一束高密度、高单色性、高方向性的激光光束。
2.激光光束发射与接收：激光光束由光学系统发射出去，照射到目标上，并返回到探测器。
3.光的传播速度：光在真空中的速度约为每秒299,792,458米，这个速度是激光测距的基础。
4.计算时间：测距仪会记录从发射到接收的时间间隔。
5.计算距离：利用公式速度等于距离除以时间，通过计算时间间隔和光速，可以计算得到目标与测距仪之间的距离。
二、激光测距技术的使用方法激光测距技术的使用方法相对简单，但需要注意一些细节，以确保测量结果的准确性和可靠性。
1.正确使用激光测距仪：首先，操作人员应仔细阅读激光测距仪的说明书，熟悉设备的功能和操作方法。
在进行测量之前，确保测距仪的激光光束对准目标，并调整焦距以保证测量的精确性。
2.避免测量误差：为了确保测量结果准确，应在测量时注意避免一些误差的干扰。
例如，避免测距仪与目标之间有遮挡物，减少大气湿度、烟雾等对激光光束的干扰。
3.选择合适的测量模式：激光测距仪通常有不同的测量模式，包括单点测量、连续测量等。
根据具体需求选择合适的模式，以满足测量的要求。
4.判断测量结果：在测量结束后，应仔细判断测量结果的准确性。
可以进行多次测量，取平均值以减少误差。
同时，还可以通过比对其他测量结果来验证测距仪的准确性。
三、激光测距技术的应用激光测距技术在许多领域都有广泛的应用，以下是一些常见的应用场景。
1.建筑测量：在建筑领域，激光测距技术可以用于测量和绘制建筑物的平面图和立体图，以及进行精确的尺寸测量和布局规划。
激光测距仪的应用
迈测激光测距仪具体就应用于哪些方面？设施：格局1)投标测算(暖通空调、电力、电缆、维护)，测量距离、面积和或体积。
2)测量建筑物及其他物体的高度或宽度，必要时可采用三角测量法3)CAD已建建筑物和设计图核算4)确定房间或物体的各边是否真正垂直或是否完全平行。
5)停车场格局6)检查新的建筑物是否满足使用要求7)设备或办公隔间的占空大小，帮助布置办公格局。
8)在没有图纸的情况下确定已建建筑物的尺寸。
9)计算房间或建筑物的内部面积/体积。
设施：起重机10)测量因中间存在障碍物而无法使用皮尺或卷尺测量的空间长度。
11)测量屋面距离，以决定屋面设备吊装所需的起重器型式。
12)测量顶棚高度以确定所有起重设备的高度。
13)快速计算起重机所需钢索的长度14)设置起重机碰撞检测距离，不必由两人站在两台升降机上用皮尺测量。
15)测量起重机轨道跨距设施：消防安全16)测量应急灯、喷洒器、灭火器的安装距离(包括顶棚高度)。
17)准确地确定房间大小以确定清洁气体灭火系统的化学浓度。
18)测量消防设备(灭火器、灭火毯等等)与机器之间的距离。
19)测量灭火罐中的水位。
设施：其他20)用以帮助安装大型通讯机房的地板架。
21)测量房间大小以计算涂料用量。
22)测量房间大小以计算地面铺装材料的用量。
23)测量高度以选择合适的梯子。
24).记录红外线热像仪或红外线测温仪发现的积水或漏水位置。
电力：电缆25)测量电缆或导线的布线长度。
26)测量需要安装的导管的线性长度(英尺/米)。
27)测量高压线高度以检查离地高度是否符合要求。
28)计算线束的总长度29)测量压降(电压部分)计算所需的距离。
30)测量地下敷设导管的深度和距离。
31)确定手中剩余导线的长度。
32)测量地下敷设电缆与各种地标或障碍物/危险物之间的距离。
33)在使用发射器/传感器工具定位地下敷设电缆时，利用测距仪跟踪电缆走向。
34)利用三角形方法定位地下敷设电缆的故障点，不必使用皮尺或卷尺就能准确确定故障点与起点之间的距离。
激光测距 光轴调节 结构
激光测距光轴调节结构激光测距技术是一项非常重要的测量技术，不仅应用广泛，而且精密度很高，能够满足很多各种行业的需求。
然而，激光测距技术中的光轴调节问题是个非常棘手的问题。
本文将介绍激光测距光轴调节的基本原理、方法和一些相关的重要结构，来使大家能够更好地理解和使用激光测距技术。
一、激光测距光轴调节基本原理激光测距专用光路具有高精度匹配的特点，因此光轴调节非常重要。
激光光束在光学系统中沿不同方向传播，光线在光学玻璃中会发生偏折，其中视差调节、准直调节、波前调节等是常见的调节方法。
实际上，光轴的调节需要非常高的精度和技巧，小小的偏差可能就会导致较大的偏差，在实际测量中对结果产生巨大的影响。
二、激光测距光轴调节方法（1）准直法准直是最基本的光轴调节方法之一，其原理是将物理光轴、机械光轴和几何轴全部重合。
通常采用自准直法和靶准直法进行。
自准直法是指采用光束自身在光路中的反射或衍射条件进行调节，而靶准直法则是采用精度较高的平面靶调节激光光束的方向。
（2）视差法视差法是通过调节一个位置的透镜来消除目标物体显影中的视差效应，将偏移量转化为角度的变化，最终使其纠正到精确的水平线上。
这种方法一般适用于在激光测距中测量远离目标的长度。
（3）波前法波前法是将光线聚焦到接近基模大小的光斑中，调节相位和振幅使它们搭配匹配彼此的光线轴，有效地消除了像差，纠正了波前变形的影响，从而实现了光轴的调整。
三、激光测距光轴调节结构（1）组合镜组合镜通过聚焦光束使光路成为平行光，由于组合镜在透过激光信号时会引起一定程度的反射和折射，从而导致光波的弱化和像差的产生，因此，在光轴调节中需要加以考虑。
（2）透镜透镜是最常用的光学元件之一。
透镜的两端的曲率不同，当光线进入透镜的一端时，光线会发生折射，从而导致光线方向的变化。
因此，光轴调节时，应该注意透镜的变形和偏移，以保证光线能够正确聚焦在目标的表面。
（3）反射镜反射镜是光学系统中常用的元件之一，它可以将光线反射成任意方向，使光路不会被阻断。
激光测距原理的应用
激光测距原理的应用1. 介绍激光测距技术是一种高精度、无接触的测量方法，广泛应用于工程测绘、航空航天、机械制造等领域。
本文将介绍激光测距的原理以及其在各个领域的应用。
2. 激光测距原理激光测距原理基于激光的特性，通过测量激光的传播时间或相位差来计算距离。
2.1 时间测量法时间测量法是最常用的激光测距原理之一。
它利用激光脉冲的发射和接收时间差来计算距离。
具体步骤如下： - 发射激光脉冲，并记录发射时间； - 接收到激光脉冲反射回来的信号，并记录接收时间； - 根据激光的传播速度和时间差计算距离。
时间测量法的优点是精度高，可达到毫米级别。
它在工程测绘、建筑施工等领域得到了广泛应用。
2.2 相位测量法相位测量法是另一种常用的激光测距原理。
它基于激光的相位差来计算距离。
具体步骤如下： - 发射连续波激光，并记录初始相位； - 接收到激光反射回来的信号，计算相位差； - 根据相位差和激光波长计算距离。
相位测量法的优点是测量速度快，适用于对移动目标进行实时测量。
它在机械制造、石油勘探等领域有着广泛的应用。
3. 激光测距的应用3.1 工程测绘激光测距技术在工程测绘中起到了重要的作用。
它可以用于测量建筑物的高度、地形的起伏等。
激光测距仪能够快速、精确地获取测量数据，提高了工程测绘的效率和准确性。
3.2 航空航天激光测距在航空航天领域有着广泛的应用。
激光测距装置可以用于飞机和卫星的导航定位，以及地球与月球之间的距离测量。
它不受大气污染和天候条件的影响，能够实现高精度的测量。
3.3 机械制造在机械制造中，激光测距被用于测量零件的尺寸和位置。
它能够快速、精确地获取测量数据，提高了制造过程的准确性和效率。
激光测距还可以用于机器人导航和定位，实现自动化生产。
3.4 石油勘探激光测距技术在石油勘探中起到了重要的作用。
它可以用于测量井深、油井的水平位置等。
激光测距仪能够快速、精确地获取测量数据，提高了石油勘探的效率和准确性。
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厚度测量
宽度、高度测量
直线度测量
平面度测量
下工作面
图2 三角测量法激光测距传感器的几种典型应用
1.2 回波分析原理 回波分析原理就是利用激光的平面反射来测量 距离。传感器内部是由处理器单元、回波处理单 元、激光发射器和激光接收器等部分组成。激光位 移传感器通过激光发射器每秒发射一百万个激光脉 冲到检测物并返回至接收器，处理器计算激光脉冲 遇到检测物并返回至接收器所需的时间，以此计算 出距离值，该输出值是上千次测量结果的平均输出 值。示意图如图3所示。 输入电路
越来越多的高精度设备用到了两个平行的工作 面，这两个工作面的平行程度往往对最终的产品精 度有很大的影响，平行度越高加工产品的精度也越 有保证，在设备其他部件精度可以保证的情况下， 这两个工作面的平行度就成了制约设备精度的瓶 颈，所以在这种设备中，两个工作面平行的调节和 检测显得尤为重要。 通常比较常见的平行检测手段是通过准直光 路，利用准直光路分别往两个工作面投射十字光 叉，通过CCD相机将这两个十字的像呈现在监视器 上，如果两个十字的像重合就可以认为两个工作面 平行了 。随着激光技术的发展，激光测距的精度越
推杆
S α
连接杆
θ 与XY 平台的运动位置和激光测距值有关，高精
度XY 平台（行程300 mm以内）定位精度可以达到 ±3μm以内，而此款激光传感器测距（2 mm以内） 的精度是±2μm，即x 1、y 1、x 2,、y 2、x 3、y 3 、z 1、
α
工作面
α
z 1、z 3的精度都是微米级的，那么由函数关系可知角
Application of Laser Measure to Level Two Planes
ZHAO Xi-qing, BAI Lu, ZHANG Yan, ZHANG Yong-cong
(NO.2 Research Institute of CETC, Taiyuan 030024, China)
CCD线性相机
激光回波分析法适合于长距离检测，测量精度相 对于激光三角测量法要低，最远检测距离可达250 m。 采用回波分析原理制成的激光测距传感器也有广泛 的应用，主要有位置检测、直径检测、精确定位和 零件尺寸检测等。
2 面与面平行调节算法设计
透镜
综合分析上述两种测距原理，结合实际要求的 测距精度在微米级，所以选择三角测量法原理进行 测距，进而通过算法得到然后计算出这两个工作面之间的角度，最后只要
激光
以一个工作面为基准面调节另外一个工作面，让它按 方向旋转这个角度值就能让两个工作面平行。
盲区 测量范围
由平面几何的知识知道三个不共线的点可以决 定一个平面，下面就用最简单的三点的情况来说明 两平面间角度的计算过程，两平面的空间位置关系 如图4所示。
上工作面
图1 三角测量法原理
利用激光三角测量法原理的高精度激光测距传 感器，最高分辨率可以达到0.03μm，最远检测距离 可以达到5.4 m。用三角测量法原理制成的传感器可 应用于位移、厚度、高度、宽度、直线度和平面度 等精度要求较高的检测中，检测方式如图2所示。
真正要实现面的角度偏转的执行机构是推杆，
电子工艺技术
2011年3月 第32卷第2期
所以只要能够精确控制推杆的运动距离s 就能精确控 制偏转角度α 。α 要排成斜体 由上面的分析可知，激光测量角度的精度可达 10 rad，那么只要推杆的运动精度能达到10-6m就能 保证偏转此角度的精度。 在实际选型时除了要考虑推杆的运动精度还要 考虑其行程，行程s 与两平面夹角α 有关，通常根据 工作面平行度调节前可能的α 最大值，来确定推杆 行程s 的最大值。 设备的工作面大小是一定的，激光传感器的测 量范围也已知，那么由三角形边角关系可以分析出 角度的最大允许值，如图7所示。
检 测 物
k ，分析可知平面ABC 的法向量就是k ，那么n 与k 间
的夹角就是两工作面的夹角θ [2,3]。 计算过程如下： 面A'B'C' 上：
输出电路 图3 回波分析原理
→ 也在平 由于点A' 、B' 在平面A'B'C' 上，故向量A'B'
2011年3月
赵喜清，等：激光测距在面与面平行调节中的应用
度θ 的精度可达到10-5 rad。
图6 剖面示意图
从图6中不难看出连接杆转过的角度和和工作面
3 面与面平行调节执行机构的设计
通过上面的算法可以得到两个工作面的夹角， 那么以一个工作面为基准面，然后让另一个工作面 按方向旋转相应的角度，就可以实现这两个工作面 的平行调节。怎么来旋转这个角度？这就需要设计 一种能让工作面翻转角度的调节机构，要实现转动
作者简介：赵喜清（1982-），男，毕业于北京交通大学，主要从事微组装电子专用设备及工艺技术的研发工作。
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Electronics Process Technology
电子工艺技术
2011年3月 第32卷第2期
不同的距离，CCD线性相机可以在不同的角度下“看 见”这个光点。根据这个角度及已知的激光和相机 之间的距离，数字信号处理器就能计算出传感器和 被测物体之间的距离。原理图如图1所示。
转过的角度是相同的，如果用一个推杆来推动连接 杆的话，由直角三角形边和角度关系可得到：
s =L tanα
式中：s 为推杆推动距离，mm；L 为连接杆长 度，mm；α 为工作面转过的角度，rad。 s s α =arctan L ≈L
114
Electronics Process Technology
fy fx
连接杆
于是平面A'B'C' 的法向量为： → → i j k n =A'B' ×A'C' = = x 2-x 1 y 2-y 1 y 2-y 1 x 3-x 1 y 3-y 1 y 3-y 1 [(x 2-x 1)(z 3－z 1)-(y 3－y 1)(z 2－z 1)] i[(x 2-x 1)(z 3－z 1)-(x 3-x 1)(z 2－z 1)] j + [(x 2-x 1)(y 3－y 1)-(x 3-x 1)(y 2－y 1)] k 由向量的点积定义可得： n·k [(x 2-x 1)(y 3－y 1)-(x 3-x 1)(y 2－y 1)] cosθ = = |n | |n | |k | 式中：θ 为两平面的夹角。 设a =(y 2－y 1) (z 3－z 1)-(y 3－y 1)(z 2－z 1)
激光束 处理器单元
回波处理单元 激光发 射器 激光 接收器
图4 上下工作面空间位置关系示意图
由XY 运动平台搭载激光测距传感器在两个工作 面间走三个位置，测出三个位置间上下工作面的三 个距离值z 1、z 2和z 3。将下工作面作为基准面，则可 以设A 、B 和C 三点的坐标为（x 1, y 1, 0）、（x 2, y 2, 0） 和（x 3, y 3, 0），那么对应的A' 、B' 和C' 三点的坐标就 是（x 1, y 1, z 1）、（x 2, y 2, z 2）和（x 3, y 3, z 3），设上工 作面和下工作面的夹角为θ 。 由空间解析几何推理可知，两平面的夹角可以 转换为两平面的法向量间的夹角，设平面A'B'C' 的法 向量为n ，设x 、y 和z 三条坐标轴的单位向量为i 、j 和
L
支撑面 图5 摇摆俯仰平台示意图
从图5中可以看出通过控制半球体上连接杆的运 动就能实现球面带动平面旋转一定的角度，由于角度 具有不确定性，可以设计让连接杆从两个正交的方向 受力，如图5中f x可以让工作面左右摇摆，而f y则可以 让工作面实现前后俯仰，通过摇摆和俯仰运动的配合 就可以实现工作面的任意方向的小角度运动。 图5中没有画出球面的支撑面，下面以X 方向为 例结合剖面图来加以说明，如图6所示，虚线为初始 位置，实线为旋转后的位置。
Abstract: Introduce the application of laser measurement to level two working planes. The laser sensor mounted on a XY stage can move between the two working planes and provide X -axis and Y -axis movements. The laser sensor should move to at least three positions where the Z distance should be measured separately between the two working planes, then using an algorithm of software to calculate the angular deviation between the two planes, at last the levelling will be achieved by swinging the pitch-and -roll adjustment unit. Key words: Laser measure; Algorithm; Pitch-and-roll adjustment Document Code: A Article ID: 1001-3474(2011)02-0111-04
L
R
工作面
b =[(x 2-x 1)(z 3－z 1)-(x 3-x 1)(z 2－z 1)]
c =(x 2-x 1)(y 3－y 1)-(x 3-x 1)(y 2－y 1) 由向量模的定义可知： |n |=√a 2+b 2+c 2 那么：θ =arccos 2 c 2 2 √a +b +c 这样，通过三点坐标值就可求出上下两个面的 平行度。三点坐标的x 和y 值由运动平台的位置确定， 坐标z 值由激光器测距。 激光测距传感器测量长度范围不同其测量距离 的精度也不同，这里以一款测量范围为2 mm的传感 器来分析最终角度的计算精度。受激光传感器的测 量范围2 mm的限制，要测量的两个平面的平行度要 在2 mm以内（即从一个平面取任一点到另一个平面 的垂直距离值，其最大垂直距离值和最小垂直距离 值的差值要在2 mm以内），否则就会超出激光传感 器测量范围而无法测量两工作面之间的夹角。由于