(整理)光电测距仪知识介绍.
光电测距仪
光电测距仪光电测距仪的概况我国已研制成功红外自动数字显示测距仪，近年来国内已有批量红外测距仪的产品，也从国外进口了数量不少的光电测距仪，如D135、D11000、EDT2000、DM501、DM103、ELD12、AGA120、AGA112、AGA14A、MiNi、SET2c、SEF3c、SET4c等，从建筑施工测量来说，AGA120、DM103、MiNi等光电测距仪最为实用，使用光电测距仪之前必须熟悉说明书或到有关单位进行短期培训，以便正确使用光电测距仪。
光电测距仪的构造光电测距仪构造如图4-243所示。
图4-243 光电测距仪构造光电测距仪是在经纬仪上加装光电测距头子，一般是配套的，什么型号测距头子配什么样型号的经纬仪，另外配一套反光棱镜。
光电测距仪的用途为了测量A、B两点之间的距离，在A点安置光电测距仪主机，在B点安置反光棱镜，如图4-244所示。
图4-244 光电测距仪使用示意对中、整平后，开启光电测距仪。
发射望远镜发出一水平激光束射向B点反光棱镜，经过反射的激光束仍以水平方向折回A点，接收望远镜能够把折回的激光束调制、放大并精确地测出A、B两点的距离，可直接由数字计数器上显示出来。
它的测距精度视仪器不同而各异，一般的光电测距仪精度可达±5mm ＋10ppm。
光电测距仪的检验与校正1．送有关部门检验与校正2．自检自检，必须具有一定的检定设备，对光电测距仪相当熟悉，目前国内使用的光电测距仪品种相当多，在此不能详细介绍，建议送有关部门检定。
3．用六段法测定常数简易六段法公式：C＝0.02857［5（D06－D01－D12－D23－D34－D45－D56）＋3（D05＋D16－D02－D13－D24－D35－D46）＋（D04＋D15＋D26－D03－D14－D25－D36）］举例：原有控制点：M D为测距中误差，n为观测点数，r为点数。
（2）仪器加常数K＝－3.57mm＝0.644mm=QMM1.1=2.0.144KD[VV]和Q1.1需到解析六段法中求得，建筑施工测量得到仪器加常数足够了，不必再去求测距中误差和加常数的中误差。
光电测距仪的基本原理
光电测距仪的基本原理
光电测距仪是一种利用光的传播速度来测量物体距离的设备。
其基本原理是通过发射一束激光或红外线的光束，当光束遇到物体时被反射或散射回来，通过测量光束的时间延迟来计算出物体与测距仪之间的距离。
光电测距仪主要包括光源、光电探测器和计时电路三个关键部分。
光源通常使用激光二极管或红外发射管，通过电流的驱动来产生一束相干光束。
光束经过透镜或准直器的调节后被发射出去，形成一条射线。
当光束遇到目标物体时，会发生反射、散射或吸收。
其中，反射是最常见的情况。
被反射的光束会在物体上再次形成一束反射光线。
这束反射光线会被传回光电测距仪的接收器。
光电探测器是测距仪的一个重要组成部分，用于接收反射回来的光线。
光电探测器通常采用光电二极管或光敏电阻等光电传感器件。
当探测器接收到光信号时，会产生一个电信号。
接收到的电信号会被送入计时电路进行处理。
计时电路会测量光信号从发射到接收之间的时间延迟，并根据光的传播速度计算出目标物体与测距仪之间的距离。
计时电路通常采用微处理器或计数器芯片来实现，可以精确测量非常短暂的时间。
需要注意的是，光电测距仪的测距精度受到多种因素的影响，如光源的发射功率、光束的散射角度、目标物体的反射能力等。
还有一些特殊环境因素，如强光、雾气、湿度等也会对测量结
果产生一定的影响。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行调试和校准，以保证测距精度的准确性。
光电测距仪的使用方法与注意事项
光电测距仪的使用方法与注意事项引言：随着科技的不断进步，光电测距仪作为一种精确测量距离的工具，已经广泛应用于各个领域。
无论是在建筑、工程还是在生物医学和环境监测中，光电测距仪都发挥了关键的作用。
然而，对于初次使用光电测距仪的人来说，可能存在一些不熟悉的问题。
本文将介绍使用光电测距仪的方法和注意事项，以帮助读者更好地掌握这一技术。
一、仪器准备在使用光电测距仪之前，首先要确保仪器准备工作完成。
这包括：1. 检查电池电量：光电测距仪通常需要使用电池供电，所以在使用前要确保电池电量充足，以避免在测量过程中电量不足而影响测量结果；2. 清洁测距器镜片：光电测距仪的镜片上容易沾上灰尘或指纹，这会影响光的传输和测量的准确性。
因此，在使用前应仔细清洁镜片，以确保光线的正常传输；3. 校准测距仪：在测量之前，尤其是在进行精确测量时，需要对光电测距仪进行校准。
校准的方法通常由用户手册提供，按照说明进行校准操作，以确保测量的准确性。
二、测量方法接下来，将介绍光电测距仪的基本测量方法：1. 准确定位目标：目标物体在测量过程中需要准确地被定位。
使用光电测距仪时，应将目标物体放在测距仪的准星内，并确保目标物体与测距仪垂直。
避免在测量时，目标物体与测距仪之间出现遮挡物的情况；2. 按下测量按钮：将光电测距仪对准目标物体后，按下测量按钮进行测量。
请注意保持测距仪的稳定，以避免手抖或意外触碰按钮导致不准确的测量结果；3. 读取测量结果：测量完成后，光电测距仪会显示测量结果。
注意读取测量结果时，最好取多次测量的平均值，以提高测量的准确性。
三、注意事项在使用光电测距仪时，需要注意以下几点：1. 环境光的干扰：光电测距仪使用激光束进行测量，而强烈的环境光可能会干扰测量结果。
因此，在测量时应选择光线较暗的环境，并避免将激光照射到明亮的表面；2. 测量距离的限制：光电测距仪通常有一定的测量距离限制。
在使用前，了解仪器的测量范围，避免测量超出其能力范围的距离；3. 安全使用激光：光电测距仪使用激光进行测量，因此需要注意安全使用。
光电测距仪
随着近代光学、电子学的发展和各种新颖光源（激光、红外光等）相继出现，电磁波测距技术得到迅速的发展，出现了以激光、红外光和其他光源为载波的光电测距仪和以微波为载波的微波测距仪。因为光波和微波均属于电磁波的范畴，故它们又统称为电磁波测距仪。
由于光电测距仪不断地向自动化、数字化和小型轻便化方向发展，大大地减轻了测量工作者的劳动强度，加快了工作速度，所以在工程控制网和各种工程测量中，多使用各种类型的光电测距仪。
§4.1 电磁波测距基本原理
4.1.1 概述
建立高精度的水平控制网，需要测定控制网的边长。过去精密距离测量，都是用因瓦基线尺直接丈量待测边的长度，虽然可以达到很高的精度，但丈量工作受地形条件的限制，速度慢，效率低。从六十年代起，由于电磁波测距仪不断更新、完善和愈益精密，它以速度快，效率高取代了因瓦基线尺，广泛用于水平控制网和工程测量的精密距离测量中。
第四章 光电测距仪
[本章摘要]
建立高精度平面控制网和进行电磁波测距三角高程时，需要进行精密距离测量。当前，主要采用电磁波测距仪进行距离测量。本章主要讨论中、短程红外光电测距仪的基本原理；电磁波测距仪的误差来源极其影响；地面距离观测值如何归算到椭球面上。目的是解决平面控制网的水平距离观测问题和电磁波测距三角高程测量的斜距观测问题。
短程光电测距仪，多采用砷化镓（GaAs或GaAlAs）发光二极管作为光源（发出红 1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
光电测距仪按仪器测程大体分三大类：
（1）短程光电测距仪：测程在3km以内，测距精度一般在lcm左右。这种仪器可用来测量三等以下的三角锁网的起始边，以及相应等级的精密导线和三边网的边长，适用于工程测量和矿山测量。这类测程的仪器很多，如瑞士的ME3000，精度可达±
光电测距原理
光电测距原理
光电测距是一种利用光的特性来测量距离的技术，它基于光的传播速度恒定的原理。
光电测距原理可以通过以下步骤来实现：
1. 发射光脉冲：通过一个发射装置，发送一个短暂的光脉冲。
这个光脉冲可以是可见光、红外线或激光等。
2. 接收光信号：光脉冲经过空气或其他介质传播后，会被目标物体上的一个接收装置接收到。
这个接收装置可以是光电二极管、光敏电阻或光电二极管等。
3. 时间测量：接收装置会将接收到的光信号转换成电信号，并且记录下接收信号的时间。
这个时间通常是以纳秒为单位的，因为光传播的速度非常快，每秒约为30万公里。
4. 距离计算：根据光的传播速度和接收信号时间的差异，可以计算出被测量物体与测量装置的距离。
光在空气中的传播速度大约是每秒3×10^8米，根据时间差就能得到距离。
虽然光电测距原理比较简单，但它在工程领域有着广泛的应用。
例如，激光测距仪常用于测量建筑物的高度、检测地面的高程差等。
此外，它还可以应用于制导系统、机器人导航、自动驾驶等领域。
光电测距仪知识介绍
光电测距仪知识介绍一、光电测距仪精度1、测距仪精度表达式：M D=±（A+B²D）A--固定误差mm，B--比例误差系数mm/km，D—被测距离km；每公里的比例误差为U mm，则M0=±（A mm+U mm²D）2、测距仪的测距误差分为两部分：固定误差：与距离无关的误差，有测相误差、加常树误差、对中误差。
比例误差：与距离成比例的误差，有光速误差、大气折射率误差、频率误差。
周期误差有特殊性，与距离有关当不成比例。
3、测距仪的三轴有：仪器的发射光轴、仪器的接收光轴（二者统称测距光轴）和望远镜视准轴。
有的仪器三轴平行，有的三轴同轴。
4、测距的精度评定：测距仪有标称精度和测距精度之区别。
标称精度：指一批仪器出厂时的合格精度，仪器的标称精度比较宽。
M D=±（A+B²D）测距精度：指一台仪器经过检测之后而得到的实际精度，可表明每台仪器在测距中的精度潜力大小。
M D=±√（M2d+M2a+M2b）M d–观测中误差，M a–加常数的检测中误差，M b—乘常数的检测中误差，二、光电测距仪测量方法1、斜距测量：置仪于BM1点上，瞄准BM2点，观测一个往测回（照准一次读数若干次为一个测回，每一个测回中的若干次读数互差≯6mm时，取平均值作为此往测的平均斜距），然后置仪于BM2点上，瞄准BM1点，观测一个返测回。
每测站观测前必须精确量出仪高i和棱镜高v。
2、竖直角（天顶距）测量：BM1和BM2两点往返分别测竖直角两个测回，要求半测回间较差≯12″。
测回间较差≯8″时，取两测回的平均值作为往返测的竖直角。
往测高差：∆H往=L往平均值²sinα往平均值+i往－v往返测高差：∆H返=L返平均值²sinα返平均值+i返－v返精度计算：f h= ∆H往－∆H返<F h=±30√L精度合格后取往返二者的平均值，正负号取往测的符号。
光电测距仪
包括测相设备本身的误差 ，幅相误差 ，照准误差 ，信噪比引起 的误差，周期误差 。
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光电测距
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四、观测结果的化算
1 频率改正 ：
2 3
频率变化对距离的影响是系统性的。通常，精测尺频率可通过检
9
正，弦长化为弧长的改正。
10
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光电测距
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椭球面上水平距离的计算 ：
1
设参考椭球面上的水平距S离以S表示，则：
2
3
S D0 (C D f D ) (Dn D ) (De DS )
4
5
式中 C为仪器常数， 为D仪 器周期误差改正。
6
应当指出，以上各项改正并非每项都要计算，根据仪器
图中Ａ是高程已知的水准点，Ｅ是待测点，Ｂ，Ｃ，Ｄ 是高程路线的转点，1,2,3,4为全站仪的设站位置。
因为用全站仪可以直接读取全站仪中心到棱镜中心的高 差Δｈ，因此有：
hAB hA1 h1B
(h1A i1 vA ) (h1B i1 vB )
h1A h1B vA vB
全站仪的基本组成及结构 ：
1 ➢全站仪的基本组成 2
3 4
测角部分
中央处理器
输入输出
5
6
补偿部分
CPU
I/O
7
8
测距部分
9
10
电源
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显示屏 键盘 接口
光电测距
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➢全站仪的基本结构
组合式全站仪：组合式结构的全站仪是由测距头、光学经纬仪及电
光电测距仪测距
1.安置仪器
先在测站上安置好经纬仪，对中、整 平后，将测距仪主机安装在经纬仪支架上， 用连接器固定螺丝锁紧，将电池插入主机 底部、扣紧。
在目标点安置反射棱镜，对中、整平， 并使镜面朝向主机。
2.观测垂直角、气温和气压
用经纬仪十字横丝照准觇板中心，测
出垂直角α。
同时，观测和记录温度和气压计上的 读数。
一、光电测距原理
可在A点安置能发射和接收光波的光电测距仪，在B 点设置反射棱镜。
光电测距仪发出的光束经棱镜反射后，又返回到测距 仪。
通过测定光波在AB之间传播的时间t，根据光波在大 气中的传播速度c，按下式计算距离D：
D 1 ct 2
B A
D
光电测距仪测定时间t的方式一般 采用相位式。
二、光电测距仪操作与使用
（2）测线应尽量离开地面障碍物1.3m 以上，避免通过发热体和较宽水面的上空。
（3）测线应避开强电磁场干扰的地方， 例如测线不宜接近变压器、高压线等。
（4）镜站的后面不应有反光镜和其他 强光源等背景的干扰。
（5）要严防阳光及其他强光直射接收 物镜，避免光线经镜头聚焦进入机内，将 部分元件烧坏，阳光下作业应撑伞保护仪 器。
一般情况下，只要使用同一类的反光 镜，棱镜常数不变，而温度、气压每次观 测均可能不同，需要重新设定。
4.距离测量
调节主机照准轴水平调整手轮（或经 纬仪水平微动螺旋）和主机俯仰微动螺旋， 使测距仪望远镜精确瞄准棱镜中心。
在显示“good”状态下，精确瞄准也 可根据蜂鸣器声音来判断，信号越强声音 越大，上下左右微动测距仪，使蜂鸣器的 声音最大，便完成了精确瞄准，出现 “*”。
光电测距以光波作为载波，通过测定光电波 在测线两端点间往返传播的时间来测量距离。
距离测量—光电测距(工程测量)
光电测距
2、测距仪的精度：mD (a 106 bD)
式中：mD — 测距中误差，单位为mm； a — 固定误差，单位为mm； b — 比例误差； D — 以km为单位的距离。
RED mini短程红外测距仪的精度为
返回
0 N 1 式中
N N＝ ＝
22
，
取 C 3108 m ，则不同的调制频率ƒ对应的
测尺长见下表：
调制频率ƒ 测尺长
2
15MHZ 7.5MHZ 1.5MHZ 150 KH Z 75KH Z
10m 20m 100m 1km 2km
调制频率越大，测尺长度越短。
光电测距 相位式测距仪的基本工作原理图：
光电测距
电磁波测距仪是用电磁波（光波或微波）作为 载波传输测距信号以测量两点间距离的一种方法。
电磁波测距仪的分类： 1、光电测距仪 （可见光、红外光、激光） 2、微波测距仪 （无线电波、微波）
红外测距仪
光电测距
电磁波测距仪的优点： 1、测程远、精度高。 2、受地形限制少等优点。 3、作业快、工作强度低。
D Lcos
L——经过常数改正和气象改正后的距； α——经纬仪测定的测线竖直角。
光电测距
四、光电测距的注意事项
(1) 防止日晒雨淋，在仪器使用和运输中应注意防震。 (2) 严防阳光及强光直射物镜，以免损坏光电器件。 (3) 仪器长期不用时，应将电池取出。 (4) 测线应离开地面障碍物一定高度，避免通过发热体 和较宽水面上空，避开强电磁场干扰的地方。 (5) 镜站的后面不应有反光镜和强光源等背景干扰。 (6) 应在大气条件比较稳定和通视良好的条件下观测。
光电测距仪知识介绍(参考Word)
光电测距仪知识介绍一、光电测距仪精度1、测距仪精度表达式：M D=±（A+B·D）A--固定误差mm，B--比例误差系数mm/km，D—被测距离km；每公里的比例误差为U mm，则M0=±（A mm+U mm·D）2、测距仪的测距误差分为两部分：固定误差：与距离无关的误差，有测相误差、加常树误差、对中误差。
比例误差：与距离成比例的误差，有光速误差、大气折射率误差、频率误差。
周期误差有特殊性，与距离有关当不成比例。
3、测距仪的三轴有：仪器的发射光轴、仪器的接收光轴（二者统称测距光轴）和望远镜视准轴。
有的仪器三轴平行，有的三轴同轴。
4、测距的精度评定：测距仪有标称精度和测距精度之区别。
标称精度：指一批仪器出厂时的合格精度，仪器的标称精度比较宽。
M D=±（A+B·D）测距精度：指一台仪器经过检测之后而得到的实际精度，可表明每台仪器在测距中的精度潜力大小。
M D=±√（M2d+M2a+M2b）M d–观测中误差，M a–加常数的检测中误差，M b—乘常数的检测中误差，二、光电测距仪测量方法1、斜距测量：置仪于BM1点上，瞄准BM2点，观测一个往测回（照准一次读数若干次为一个测回，每一个测回中的若干次读数互差≯6mm 时，取平均值作为此往测的平均斜距），然后置仪于BM2点上，瞄准BM1点，观测一个返测回。
每测站观测前必须精确量出仪高i和棱镜高v。
2、竖直角（天顶距）测量：BM1和BM2两点往返分别测竖直角两个测回，要求半测回间较差≯12″。
测回间较差≯8″时，取两测回的平均值作为往返测的竖直角。
往测高差：∆H往=L往平均值·sinα往平均值+i往－v往返测高差：∆H返=L返平均值·sinα返平均值+i返－v返精度计算： f h= ∆H往－∆H返<F h=±30√L精度合格后取往返二者的平均值，正负号取往测的符号。
光电测距仪的分类
光电测距仪的分类
1. 按测距方式分类：光电测距仪可以分为脉冲式和相位式两种类型。
脉冲式测距仪通过测量激光脉冲在被测目标和测距仪之间往返传播的时间来计算距离。
相位式测距仪则是通过测量激光在被测目标和测距仪之间传播时的相位差来计算距离。
2. 按光源类型分类：常见的光电测距仪光源包括激光和红外光。
激光测距仪使用激光作为光源，具有较高的测距精度和较远的测距范围。
红外光测距仪则使用红外光作为光源，通常用于短距离测量。
3. 按测量范围分类：根据测量范围的不同，光电测距仪可以分为短程、中程和长程测距仪。
短程测距仪的测量范围通常在几百米以内，适用于室内测量和短距离测量。
中程测距仪的测量范围在几百米到几千米之间，常用于工程测量和建筑测量。
长程测距仪的测量范围可以达到几十千米甚至上百千米，适用于大地测量和地质勘探等领域。
4. 按使用场合分类：光电测距仪可以分为便携式和固定式两种类型。
便携式测距仪体积小巧，便于携带，适用于户外测量和移动作业。
固定式测距仪通常安装在固定位置，用于长期监测或工业自动化等领域。
5. 按功能特点分类：一些光电测距仪还具有特殊的功能特点，如防水、防尘、防摔、数据存储和无线传输等。
这些功能特点可以根据具体的应用需求进行选择。
以上是一些常见的光电测距仪分类方式，不同的分类方式适用于不同的应用领域和需求。
在选择光电测距仪时，需要根据具体的测量要求和使用环境来选择合适的类型。
光电测距
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光电测距
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对于采用直接测尺频率方式的测距仪，精测尺频率的确定，依
据测相精度，主要考虑仪器的测程和测量结果的准确衔接，还要使
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确定的测尺长度便于计算。
例如我国的HGC-1型及长征DCH-1型红外测距仪，确定精测 尺长=10m和粗测尺长=1000m的精测尺频率和粗测尺频率。
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二、相位式光电测距仪的工作原理
1 相位式光电测距仪的工作原理 2 3 4 5 6 7 8 9
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相位式光电测距仪各主要部件的工作原理简介
➢光源
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相位式测距仪的光源，主要有砷化镓（GaAs）二极管和氦-氖 （He-Ne）气体激光器。前者一般用于短程测距仪中，后者用于中 远程测距仪中。
6 7
• Ⅲ级——10mm< mD≦20mm。89103 /2 9
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➢相位式光电测距仪的基本公式
1 2
t t 2N
2f
t
1 f
(N
2
)
3 4
D 1 ct c (N / 2 ) L(N N )
2 2f
5
6
式中：L c / 2 f ——/ 2 测尺长度；
7
——整N 周数；
8
N ——/ 2不 足一周的尾数
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➢N值测定原理
直接测尺频率方式：直接使用不同频率测尺的测量结果组合成待测
距离的方式，一般在仪器中设置2个或3个固定不变的测距频率。
使用光电测距仪进行测量与定位
使用光电测距仪进行测量与定位光电测距仪是一种常见的测量与定位工具，它利用光电传感器的原理进行测量和定位操作。
本文将介绍光电测距仪的原理、应用和发展前景。
光电测距仪通过发射和接收光信号来测量目标物体与传感器之间的距离。
它利用光的速度极高的特性，能够实时准确地测量目标物体与传感器之间的距离。
它可以应用于各种场景，如工业生产、机器人导航、室内定位等。
在工业生产中，光电测距仪广泛用于测量物体的尺寸和距离。
例如，当我们需要精确测量一根金属杆的长度时，可以将光电测距仪对准金属杆的两端，通过测量光的传播时间来得出长度。
同时，它还可以用于测量物体的位置，实现自动化生产线中物体的定位和拾取操作。
在机器人导航领域，光电测距仪也发挥着重要作用。
机器人常常需要通过测量和定位来进行运动规划和路径规划。
通过安装光电测距仪，机器人可以实时感知周围环境中物体的位置和距离，从而避免碰撞和误差。
同时，光电测距仪还可以与地标结合使用，实现机器人在室内环境中的精确定位。
随着科技的发展，光电测距仪的应用范围越来越广泛。
例如，在智能驾驶领域，光电测距仪被用于实现车辆与周围物体的距离测量和定位，为自动驾驶提供重要的数据支持。
在室内定位领域，光电测距仪能够与其他传感器结合，实现人员和物体在室内环境中的准确定位。
尽管光电测距仪在测量与定位领域有着广泛的应用，但是它也存在一些局限性。
首先，光电测距仪对环境影响敏感。
例如，在强光照射下，光电测距仪可能无法准确测量目标物体的距离。
其次，光电测距仪的测距范围有限，一般在几米到几十米之间。
对于大范围的测量需求，光电测距仪可能无法满足要求。
尽管存在这些局限性，光电测距仪在测量与定位领域的应用前景依然广阔。
随着科技的不断进步，光电测距仪的精度和范围会逐渐提高。
同时，光电测距仪可以与其他传感器结合使用，如惯性导航系统、GPS系统等，进一步提升测量和定位的准确性。
总的来说，光电测距仪作为一种常见的测量与定位工具，在工业生产、机器人导航、室内定位等领域都有着广泛的应用。
光电测距(1)
任务3光电测距【任务描述】作为工程测量人员，要掌握光电测距的过程和计算公式的工作。
活动1光电测距的原理【活动目标】掌握光电测距的原理【基本知识】一、光电测距简介前面介绍的钢尺量距，作业工作十分繁重，而且效率较低，在山区或沼泽地区使用钢尺更为困难。
视距测量精度又太低。
为了提高测距速度和精度，随着科学技术的进步，在20世纪40年代末人们就研制成了光电测距仪。
它具有测量速度快、方便，受地形影响小，测量精度高等优点，现已逐渐代替常规量距，如今，光电测距仪的应用，大大提高了作业的速度和效率，使测边的精度大为提高。
光电测距仪按测程划分有：短程测距仪(≤5km)、中程测距仪(5～15km)、远程测距仪(15km以上)；按测量精度划分为：I级(1 mD I<一5mm)、Ⅱ级(5mm。
<I mD l≤lOmm)和Ⅲ级(I mD I≥lOmm)(I mD I为lkm测距的中误差)；按采用载波划分有：微波测距仪、激光测距仪和红外测距仪。
二、光电测距仪测距的原理如图4—13所示，光电测距的原理是以电磁波(光波等)作为载波，通过测定光波在测线两端点间的往返传播时间￡：D，以及光波在大气中的传播速度c，来测量两点间距离的方法。
若电磁波在测线两端往返传播的时间为t：口，光波在大气中的传播速度为c，则可求出两点间的水平距离D。
图4-13 光电测距原理D=1/2c*t2D (4—11)式中：c——光波在大气中的传播速度。
(c。
为光波在真空中的传播速度，反射棱镜其值为299 792 458m／s；n为大气折射率，是大气压力、温度、湿度的函数)；f：D——光波在被测两端点间往返传播一次所用的时间(s)。
从式(4—11)可知，光电测距仪主要是确定光波在待测距离上所用的时tzD，据此计算出所测距离。
因此测距的精度主要取决于测定时间t：D的精度，时间￡zD的测定可采用直接方式，也可采用间接方式，如要达到±1em的测距精度，时间量测精度应达到6．7×10‘11 s，这对电子元件的性能要求很高，难以达到。
光电测距的操作方法
光电测距的操作方法
光电测距是一种利用红外线或激光发射器发射出的光信号，通过被测目标反射回的光信号来测量距离的技术。
操作方法如下：
1. 首先，准备好光电测距仪器。
这包括一个光源（可以是红外线发射器或激光发射器）、一个接收器和一个计算或显示装置（如计算机或显示屏）。
2. 将光源和接收器正确地安装在被测物体的两侧。
确保它们之间没有任何遮挡物，并且光源和接收器之间的距离已经确定。
3. 打开光电测距仪器的电源，并调整相关参数。
这些参数包括激光或红外发射的功率、接收器的灵敏度等。
4. 将目标物体放置在光源和接收器之间，并确保它是垂直于光源方向放置的。
5. 启动光电测距仪器，激光或红外信号将被发射到目标物体上并反射回来。
6. 接收器将接收到的光信号转换为电信号，并将其传输到计算或显示装置上。
7. 根据接收到的信号，计算或显示装置将计算出目标物体与光源-接收器之间的距离，并将其显示出来。
需要注意的是，在操作光电测距仪器时，必须注意一些安全事项：
- 避免将光线直接照射到眼睛，以免造成眼部损伤。
- 在使用激光发射器时，必须遵守相关的安全标准，以防止激光辐射对人体产生伤害。
- 在操作测距仪器时，特别是在室外使用时，应注意避免光线被遮挡或反射，以确保测距结果的准确性。
光电测距的原理及应用
光电测距的原理及应用一、光电测距的原理光电测距是一种利用光的传播速度和物体反射光信号来测量物体与测距仪之间距离的技术。
其原理基于光的速度是已知的，通过测量光信号的往返时间，可以得到物体与测距仪之间的距离。
1. 光的传播速度光在真空中的传播速度是一个常数，约为每秒299792458米。
这个数值是由物理学实验所测得，并且被广泛接受为一个标准值。
2. 光信号的产生和传输在光电测距中，通常使用激光器产生高强度的光信号。
这些光信号经过光纤或者空气传输到目标物体上，并被物体表面反射回测距仪接收器。
3. 光信号的接收和测量接收到反射回来的光信号后，测距仪会记录下接收到光信号的时间点。
通过光的速度已知，并计算出光的往返时间，就可以得到物体与测距仪之间的距离。
二、光电测距的应用光电测距技术因其精度高、测量速度快等特点，在很多领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的光电测距应用示例：1. 工业领域•距离测量和定位：在工业生产过程中，可以使用光电测距仪测量物体之间的距离，从而确定物体的位置和定位。
•非接触式测量：光电测距可以实现对工件和零件的尺寸、外形等重要参数的非接触式测量，避免了对物体的损伤。
2. 自动化仓储•仓储货物距离测量：在自动化仓储系统中，光电测距可以用来测量货物与传送带之间的距离，从而实现物料的准确分拣和定位。
•货架管理：通过光电测距技术，可以实现对货架的准确定位和追踪管理，提高仓储效率。
3. 安防监控•人员和车辆的距离测量：光电测距器可以用于监控区域内人员和车辆与设定的安全距离之间的关系，确保安全控制。
•光栅测距：光电测距器可以用于构建光栅测距系统，可以精确地检测物体的位置、速度和方向。
4. 运动测量•速度测量：光电测距技术可以实现对物体的速度测量，可以应用于车辆速度测量、工艺流程的速度监控等场景。
•位移测量：通过测量物体的位移和时间，可以计算出物体的位移速率，用于运动学分析和运动控制。
三、总结光电测距技术是一种基于光信号传输和速度测量的距离测量方法。
光电测距
任务3光电测距【任务描述】作为工程测量人员，要掌握光电测距的过程和计算公式的工作。
活动1光电测距的原理【活动目标】掌握光电测距的原理【基本知识】一、光电测距简介前面介绍的钢尺量距，作业工作十分繁重，而且效率较低，在山区或沼泽地区使用钢尺更为困难。
视距测量精度又太低。
为了提高测距速度和精度，随着科学技术的进步，在20世纪40年代末人们就研制成了光电测距仪。
它具有测量速度快、方便，受地形影响小，测量精度高等优点，现已逐渐代替常规量距，如今，光电测距仪的应用，大大提高了作业的速度和效率，使测边的精度大为提高。
光电测距仪按测程划分有：短程测距仪(≤5km)、中程测距仪(5～15km)、远程测距仪(15km以上)；按测量精度划分为：I级(1 mD I<一5mm)、Ⅱ级(5mm。
<I mD l≤lOmm)和Ⅲ级(I mD I≥lOmm)(I mD I为lkm测距的中误差)；按采用载波划分有：微波测距仪、激光测距仪和红外测距仪。
二、光电测距仪测距的原理如图4—13所示，光电测距的原理是以电磁波(光波等)作为载波，通过测定光波在测线两端点间的往返传播时间￡：D，以及光波在大气中的传播速度c，来测量两点间距离的方法。
若电磁波在测线两端往返传播的时间为t：口，光波在大气中的传播速度为c，则可求出两点间的水平距离D。
图4-13 光电测距原理D=1/2c*t2D (4—11)式中：c——光波在大气中的传播速度。
(c。
为光波在真空中的传播速度，反射棱镜其值为299 792 458m／s；n为大气折射率，是大气压力、温度、湿度的函数)；f：D——光波在被测两端点间往返传播一次所用的时间(s)。
从式(4—11)可知，光电测距仪主要是确定光波在待测距离上所用的时tzD，据此计算出所测距离。
因此测距的精度主要取决于测定时间t：D的精度，时间￡zD的测定可采用直接方式，也可采用间接方式，如要达到±1em的测距精度，时间量测精度应达到6．7×10‘11 s，这对电子元件的性能要求很高，难以达到。
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光电测距仪知识介绍一、光电测距仪精度1、测距仪精度表达式：M D=±（A+B·D）A--固定误差mm，B--比例误差系数mm/km，D—被测距离km；每公里的比例误差为U mm，则M0=±（A mm+U mm·D）2、测距仪的测距误差分为两部分：固定误差：与距离无关的误差，有测相误差、加常树误差、对中误差。
比例误差：与距离成比例的误差，有光速误差、大气折射率误差、频率误差。
周期误差有特殊性，与距离有关当不成比例。
3、测距仪的三轴有：仪器的发射光轴、仪器的接收光轴（二者统称测距光轴）和望远镜视准轴。
有的仪器三轴平行，有的三轴同轴。
4、测距的精度评定：测距仪有标称精度和测距精度之区别。
标称精度：指一批仪器出厂时的合格精度，仪器的标称精度比较宽。
M D=±（A+B·D）测距精度：指一台仪器经过检测之后而得到的实际精度，可表明每台仪器在测距中的精度潜力大小。
M D=±√（M2d+M2a+M2b）M d–观测中误差，M a–加常数的检测中误差，M b—乘常数的检测中误差，二、光电测距仪测量方法1、斜距测量：置仪于BM1点上，瞄准BM2点，观测一个往测回（照准一次读数若干次为一个测回，每一个测回中的若干次读数互差≯6mm时，取平均值作为此往测的平均斜距），然后置仪于BM2点上，瞄准BM1点，观测一个返测回。
每测站观测前必须精确量出仪高i和棱镜高v。
2、竖直角（天顶距）测量：BM1和BM2两点往返分别测竖直角两个测回，要求半测回间较差≯12″。
测回间较差≯8″时，取两测回的平均值作为往返测的竖直角。
往测高差：∆H往=L往平均值·sinα往平均值+i往－v往返测高差：∆H返=L返平均值·sinα返平均值+i返－v返精度计算：f h= ∆H往－∆H返<F h=±30√L精度合格后取往返二者的平均值，正负号取往测的符号。
3、平距测量：首先通过对光电测距仪测出的斜距进行倾斜改正，改正后再进行水平距离的计算。
●气象改正∆1：用气象改正公式求出每KM的改正数，再求整个斜距的改正数。
●周期改正∆2：θ°=D零/10×360°；ν=A·sin(φo+θ)mm；（一般在2~~3mm间，测距中可不作此改正）A—周期误差曲线的振幅mmφo——仪器的初相角θ—所测距离不足一精测尺长度尾数的相位角D零—不够一精测尺10米的尾数●加常数改正∆3：一般给定●乘常数改正∆4：一般给定每KM的乘常数系数例：某台DM502测距仪，加常数为-1.6mm、乘常数为-0.65mm/百米、气象改正公式为∆D=281.95–(0.387·P)÷(1+0.00366t) (mm/km)、精尺长度为10mm、初相角φo=170-23-22、振幅A=2.15mm。
用该仪器测的某斜距为781.898米，竖直角为0-12-00.5，观测时温度为8°C，气压为738.5mmHg。
试计算水平距离？⑴、气象改正：∆D=281.95–(0.387·738.5)÷(1+0.00366×8)=+4.3 mm/km 则斜距的气象改正数为：781.898÷1000×4.3=3.4mm⑵、周期改正：θ°=1.898/10×360°=68-19-41；斜距尾数1.898<10m ν=2.15·sin(170-33-22+68-19-41)=-1.8mm；⑶、加常数改正：C=-1.6mm⑷、乘常数改正：781.898÷100×(-0.65)=-5.1mm各项改正后的斜距为：S=781.898+0.0034+(-0.0018)+(-0.0016)+(-0.0051)=781.893m⑸、归算水平距离：D=S·cosα=781.898·cos(0-12-00.5)=781.891m该测量过程为往测一个测回，一般都要进行往返两个测回测距≯6mm；竖直角要往返各测两个测回，半测回较差≯12″，测回间较差≯8″4、三角高程测量：应用四项改正公式，得改正后的斜距S（S= S+∆1+∆2+∆3+∆4）和归算的水平距离D（D=S·cosα）。
三角高程公式：H B=H A+∆H BA=H A+S·sinα（P–r）+i–VP-地球曲率的影响P=D2/2Rr-大气折光的影响r=K∙D2/2RR-地球半径6371 km注意：地球曲率和大气折光二者称球气差，在一般情况只能在工作方法上采用往返测法来减少其影响，通常不作球气差改正。
5、测绘地形图计算公式：水平距离：D=d·sin Z高差：h=d·cos Z+i–V平面坐标：X B=X A+ d·sin Z·cosαABY B=Y A+ d·sin Z·sinαAB高程：H B=H A+ d·cos Z+i–V字母表示：D-斜距，Z-天顶距，αAB-A点的坐标方位角，X A Y A-A点的坐标，i-仪高，V-中丝读数即棱镜高。
6、归算公式：●水平距离归算（倾斜改正）●大地水准面上水平距离归算（水准面改正）D O=D+∆D H=D–D·H/RH-发射器的绝对高程；D O-大地水准面（平均海水面）距离；D-发射器水准面上的距离；∆D H-归算改正值-D·H/R；R-6371 km；●高斯投影面上水平距离归算（投影改正）D OO=D O+∆D=D O+D O·y2/2R2y-A、B点y坐标的平均值km注意：不考虑地球曲率影响时，算得的水平距离为反射器水准面上的平距；与国家控制网连接时，将上述大地水准面平距归算到高斯投影面上；与施工控制网连接时，将反射器水准面平距归算到施工水准面上。
三、光电测距仪测设曲线▲置仪于曲线上测设曲线：1、计算曲线上测设点的坐标●第一缓和曲线上任意测设点的坐标公式：X=L–（L 5÷40R2 l02）；Y=（L 3÷6R l 0）–（L 7÷336R3l 03）；●圆曲线上任意测设点坐标公式：αi=180·（L–L0）÷πR+β0；X= R·sinα+m；Y= R·（1–cosα）+P；L-测设点到直缓点的曲线长；l 0-缓和曲线长；R-圆曲线半径；αi-圆曲线上某点半径到从圆心向切线作的垂线间的夹角；●第二缓和曲线上任意测设点坐标公式：（如下图）X=X HZ–X′cosα–Y′sinα =T（1+ cosα）–X′cosα–Y′sinα；Y=Y HZ–X′sinα+Y′cosα =T sinα–X′sinα+Y′cosα；（左-右+）X HZ Y HZ -HZ点在以ZH为坐标原点中的坐标；X′Y′-第二缓和曲线上测设点在HZ为坐标原点的坐标；T-曲线切线长；α-曲线转向角；X2、测设曲线（如下图）●置仪于ZH点（或HZ）一次测设曲线：求以坐标原点为极点，以X轴为极轴的极坐标系中的极角、极经：θ=arc tg（Y/X）；S=√（X2+Y2）；●在曲线上任意点置仪测设：αBA= arc tg((Y A – Y B)/(X A–X B))；αBC= arc tg((Y C – Y B)/(X C–X B))；S BC=√((Y C – Y B) 2+(X C–X B) 2)；X i▲置仪于曲线外测设曲线：1、在曲线已知点（曲线五大桩和任意点）上置仪，测一边一角求曲线外点坐标。
（如下图）测αOM、S OM======＞求出X M，Y M、已知X N，Y N======＞αMN、αMO=αOM+180=====＞θ、S；测∠EFM 、S FM ====＞求出X M ，Y M 、arc tg αEF =∆Y FE /∆X FE 、αFM=αEF +180–∠EFM ====＞X M ，Y M 、已知X H ，Y H ====＞αMH 、S MH ； 2、 曲线外任意点置仪测两边，求曲线外点坐标。
（如下图）YXM 点在EF 右侧时：∆X EM =∆X EN –∆X NM =a ·cos αEF –b ·sin αEF ； ∆Y EM =∆Y EN +∆Y NM =a ·sin αEF +b ·cos αEF ； M 点在EF 左侧时： ∆X EM =a ·cos αEF +b ·sin αEF ； ∆Y EM =a ·sin αEF –b ·cos αEF ；a=（L 21 –L 22 +C 2）/2C ；b=√（L 21–a 2）四、光电测距仪测设曲线桥墩位置（桥梁工作线交点坐标计算） 1. 第一缓和曲线上墩台工作线交点坐标 X A'= L –（L 5÷40R 2 l 02）；Y A'=（L 3÷6R l 0）–（L 7÷336R 3 l 03）；βA =180L 2÷2πR l 0； αBA =β； αA'A =αA'B +90=β+180–90；则：X A=X A'+∆X A'A= X A'+E cos αA'A；Y A=Y A'+∆Y A'A= Y A'+E sin αA'A；X A'、Y A'--- A'点在中线的坐标；X A、Y A--- A点在工作线交点的坐标；E---桥墩台预偏距；BZH2.圆曲线上墩台工作线交点坐标方法一：X B'= R·sinα+m；Y B'= R·（1–cosα）+P；α=（L Y÷R）·（180÷π）+β0 =α'+β0 =αCB'；αB'B=αB'C+90=αCB'+180+90；则：X B=X B'+E cos αB'B；Y B=Y B'+E sin αB'B；DZH●●方法二：（如图）XJDX O= m；精品文档Y O= R+P；αO~~HY =270+β0；θ=180·L Y÷πR；αOC=αO~~HY+θ=θ+β0+270（右偏）或=90–θ–β0（左偏）；则：X C=X O+∆X OC=m+（R+E）cosαOC；Y C=Y O+∆Y OC=（R+P）+（R+E）sinαOC；3.4.第二缓和曲线上墩台工作线交点坐标X C '=X HZ–X C′cosα–Y C′sinα=T（1+ cosα）–X C′cosα–Y C′sinα；Y C '=Y HZ–X C′sinα+Y C′cosα=T sinα–X C′sinα+Y C′cosα；（左-右+）αDC '=α–β；αC 'C=αC 'D+90 ；则：X C=X C '+E cosαC 'C=X C '+E cos（α–β+270）；Y C= Y C '+E sinαC 'C=Y C '+E sin（α–β+270）；精品文档。