激光脉冲测距实验报告

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激光测距实验报告

激光测距实验报告

激光测距实验报告一、实验目的本实验旨在通过激光测距仪器进行实际测距,掌握激光测距的原理和方法,以及了解激光测距在实际工程中的应用。

二、实验原理激光测距是利用激光器发射出的激光束,通过反射、接收和处理使得的返回激光束,从而测定物体的距离。

一般来说,激光测距主要包括激光器、发射器、接收器和处理器四个部分。

发射器将激光束发射到目标物体上,目标反射激光束并接收器接收反射的激光束信号,并传递至处理器进行信号处理和距离计算。

三、实验器材1. 激光测距仪器2. 测距標尺3. 计算机4. 实验用物体四、实验步骤及内容1. 检查激光测距仪器是否正常工作,设置仪器参数。

2. 将激光测距仪器对准测距目标物体,按下触发键开始测距。

3. 记录实际距离值,并通过计算机处理得到的测距结果。

4. 重复以上步骤,进行多次测距,对比不同次测距结果的稳定性和准确性。

5. 分析实验结果,总结实验体会。

五、实验数据处理利用测距仪器测量得到的数据,通过计算机进行数据处理和分析。

根据测距仪器的测距原理,以及所采集到的数据,计算出目标物体的实际距离并与激光测距仪测距结果进行对比分析。

六、实验注意事项1. 激光测距仪器操作时需要注意安全,避免直接照射眼睛。

2. 实验过程中需注意激光测距仪器的稳定性和准确性,保持仪器处于正确的位置和设置状态。

3. 实验完成后,及时将激光测距仪器关闭并妥善保管。

七、实验总结通过本次实验,深入理解了激光测距的原理和方法,掌握了激光测距仪器的操作技能,并且可以通过激光测距仪器实现准确的测距结果。

同时也了解到激光测距在实际工程应用中的重要性和广泛性。

以上就是关于激光测距实验的报告,希望能对您有所帮助。

激光脉冲测距实验报告讲解

激光脉冲测距实验报告讲解

激光脉冲测距1目录一工作原理 (3)(1)测距仪工作原理 (3)(2)激光脉冲测距仪光学原理结构 (3)(3)测距仪的大致结构组成 (4)(4)主要的工作过程 (4)(5)激光脉冲发射、接收电路板组成及工作原理 (5)二激光脉冲测距的应用领域 (5)三关键问题及解决方法 (6)(1)优点 (6)(2)问题及解决方案 (7)2一工作原理(1)测距仪工作原理现在就脉测距仪冲激光测距简要叙述其工作原理。

简单地讲,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t,光速c 和往返时间t 的乘积的一半,就是测距仪和被测量物体之间的距离。

一般一个典型的激光测距系统应具备以下四个模块:激光发射模块;激光接收模块;距离计算与显示模块;激光准直与聚焦模块,如图2-1 所示。

系统工作时,由发射单元发出一束激光,到达待测目标物后漫反射回来,经接收单元接收、放大、整形后到距离计算单元计算完毕后显示目标物距离。

在测距点向被测目标发射一束强窄激光脉冲,光脉冲传输到目标上以后,其中一小部分激光反射回测距点被测距系统光功能接收器所接受。

假定光脉冲在发射点与目标间来回一次所经历的时间间隔为t,那么被测目标的距离 D为:式中:c 为激光在大气中的传播速度;D 为待测距离;t为激光在待测距离上的往返时间。

R=C*T/2 (公式1)图一脉冲激光测距系统原理框图激光脉冲测距仪光学原理结构2()3图二)测距仪的大致结构组成(3时钟脉冲门控电路、脉冲激光测距仪主要由脉冲激光发射系统、光电接收系统、振荡器以及计数显示电路组成4)主要的工作过程(其工作过程大致如下:首先接通电源,复原电路给出复原信号,使整机复原,准备进行测量;同时触发脉冲激光发生器,产生激光脉冲。

该激光脉冲有一小部分能量由参考信号取样器直接送到接收系统,作为计时的起始点。

大部分光脉冲能量射向待测目标,由目标反射回测距仪的光脉冲能量被接收系统接收,这就是回波信号。

激光测距实验报告(精)

激光测距实验报告(精)

一、激光测距简介:激光测距仪无论在军事应用方面,还是在科学技术、生产建设方面,都起着重要作用。

由于激光波长单一,测量精度高,且激光测距仪结构小巧,安装调整方便,故激光测距仪是目前高精度测距最理想的仪器。

激光器与普通光源有显著的区别,它利用受激发射原理和激光腔的滤波效应,使所发光束具有一系列新的特点:①激光有小的光束发散角,即所谓的方向性好或准直性好。

②激光的单色性好,或者说相干性好,普通灯源或太阳光都是非相干光。

③激光的输出功率虽然有限度,但光束细,所以功率密度很高,一般的激光亮度远比太阳表面的亮度大。

若激光是连续发射的,测程可达40公里左右,并可昼夜进行作业。

若激光是脉冲发射的,一般绝对精度较低,但用于远距离测量,可以达到很好的相对精度。

世界上第一台激光器,是由美国休斯飞机公司的科学家梅曼于1960年,首先研制成功的。

美国军方很快就在此基础上开展了对军用激光装置的研究。

1961年,第一台军用激光测距仪通过了美国军方论证试验,对此后激光测距仪很快就进入了实用联合体。

激光测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确,其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一,因而被广泛用于地形测量,战场测量,坦克,飞机,舰艇和火炮对目标的测距,测量云层、飞机、导弹以及人造卫星的高度等。

它是提高坦克、飞机、舰艇和火炮精度的重要技术装备。

由于激光测距仪价格不断下调,工业上也逐渐开始使用激光测距仪。

国内外出现了一批新型的具有测距快、体积小、性能可靠等优点的微型测距仪,可以广泛应用于工业测控、矿山、港口等领域。

激光测距仪-分类:一维激光测距仪用于距离测量、定位;二维激光测距仪(Scanning Laser Range finder)用于轮廓测量,定位、区域监控等领域;三维激光测距仪(3D Laser Range finder)用于三维轮廓测量,三维空间定位等领域。

激光测距-方法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。

实验十 灯泵浦电光调Q脉冲固体激光器激光测距实验

实验十 灯泵浦电光调Q脉冲固体激光器激光测距实验

实验十 灯泵浦电光调Q 脉冲固体激光器激光测距实验 实验原理脉冲法测距是激光技术在测绘领域中的最早应用。

由于激光的发散角小,激光脉冲持续时间极短,瞬时功率极大(可达千瓦以上甚至兆瓦),因而可以达到极远的测程。

脉肿激光测距多数情况下不使用合作目标,而是利用被测目的物对脉冲激光的漫反射获得反射信号来测距。

目前,脉冲激光测距在地形测量、工程测量、云层和飞机高度测量、战术前沿测距、导弹运行轨道跟踪、人造地球卫星测距、地球与月球间距离的测量等方面已得到广泛的应用。

图10-1 激光测距原理示意图脉冲法测距的工作原理与普通脉冲式雷达相同,是通过测定脉冲光波在测线上往返所经历的时间,按下面公式求出距离值:L=Ct/2 (10.1)式中:L 是待测距离;C 是光速;t 是光脉冲在测线上往返传输所需时间。

光电探测器1.1 光电二极管的基本介绍在诸多光子探测器件中,占据主导地位的是高性能半导体光电二极管,这类器件主要有PIN 型光电二极管和雪崩光电二极管(avalanche photo-diode, APD)。

光电二极管的工作原理是:利用高纯硅中掺杂浓度很低和十分敏感的感光效应,当光照射其表面时产生载流子(一般是多数载流子),在较长的时间内存在激光测距仪激光雷达自由状态,产生电导性,并在半导体表面及内部发生横向迁移,由此形成光-电转换。

APD是一种具有增益能力的探测器,具有很高的灵敏度。

在pn型光电二极管的pn层中插入一个高阻抗层材料就形成了PIN型光电二极管。

这种结构的特点是耗尽层极宽,结电容小,因此响应速度比pn型光电二极管快的多。

PIN型光电二极管可用于光电开关,瞬变光接收器件。

光电二极管的主要工作材料为Si,InGaAs等。

目前以InGaAs制作的PIN型与APD已作为高灵敏度、高响应度的光电探测器在光纤通信、光纤传感等领域广泛应用,并占据了主导地位。

其脉冲响应频率可达到GHz以上。

典型的频率响应曲线如图10-2所示。

激光脉冲测距实验

激光脉冲测距实验

激光脉冲测距实验报告小组成员:姓名:戚煜华学号:1120100209程李东1120110109 一.实验目的通过学习激光脉冲测距的工作原理,了解激光脉冲测距系统的组成,搭建室内模拟激光器系统进行正确测距,为今后的工程设计奠定理论基础和工程实践基础。

二.实验原理2.1 测距仪的简要工作原理现在就脉冲激光测距简要叙述其工作原理。

简单地讲,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t,光速c 和往返时间t 的乘积的一半,就是测距仪和被测量物体之间的距离。

一般一个典型的激光测距系统应具备以下四个模块:激光发射模块;激光接收模块;距离计算与显示模块;激光准直与聚焦模块,如图2-1 所示。

系统工作时,由发射单元发出一束激光,到达待测目标物后漫反射回来,经接收单元接收、放大、整形后到距离计算单元计算完毕后显示目标物距离。

图2-1 脉冲激光测距系统原理框图在测距点向被测目标发射一束强窄激光脉冲,光脉冲传输到目标上以后,其中一小部分激光反射回测距点被测距系统光功能接收器所接受。

假定光脉冲在发射点与目标间来回一次所经历的时间间隔为t,那么被测目标的距离D 为:(2.1)式中:c 为激光在大气中的传播速度;D 为待测距离;t为激光在待测距离上的往返时间。

2.2 激光脉冲测距仪光学原理结构2.3 测距仪的大致结构组成脉冲激光测距仪主要由脉冲激光发射系统、光电接收系统、门控电路、时钟脉冲振荡器以及计数显示电路组成。

2.4 主要的工作过程其工作过程大致如下:首先接通电源,复原电路给出复原信号,使整机复原,准备进行测量;同时触发脉冲激光发生器,产生激光脉冲。

该激光脉冲有一小部分能量由参考信号取样器直接送到接收系统,作为计时的起始点。

大部分光脉冲能量射向待测目标,由目标反射回测距仪的光脉冲能量被接收系统接收,这就是回波信号。

参考信号和回波信号先后由光电探测器转换成为电脉冲,并加以放大和整形。

激光测距实验报告

激光测距实验报告

激光测距实验报告激光脉冲测距实验1.实验目的通过学习激光脉冲测距的工作原理;了解激光脉冲测距系统的组成;搭建室内模拟激光脉冲测距系统进行正确测距,为今后的工程设计奠定理论基础和工程实践基础。

2.实验原理激光脉冲测距与雷达测距在原理上是完全相同的,如图所示。

在测距点激光发射机发射激光脉冲,光脉冲经过光纤到达接收端,并被测距机上的探测系统接收。

测出从激光发射时刻到被接收时刻之间的时间间隔t,根据已知光速,即可求出光纤的长度R为R=/2式中c为光速。

真空中的光速是一个精确的物理常数C1=299792458 m/s光纤中的平均折射率n为n=故光纤中的光速为C=299710000可见,激光测距的任务就是准确地测定时间间隔t。

当不考虑光纤中光速的微小变化时,测距精度⊿R主要是由测时精度⊿t确定的⊿R=C⊿t/2实际脉冲激光测距机中是利用时钟晶体振荡器和脉冲计数器来测定时间间隔t的。

时钟晶体振荡器用于产生固定的频率的电脉冲振荡,脉冲计数器的作用是对晶体产生的电脉冲个数进行计数。

设晶体振荡器产生的电脉冲频率为f,则脉冲间隔T=1/f。

若从激光脉冲发出时刻脉冲计数器开始计数,到光脉冲被接收时刻停止计数。

设这段时间内脉冲计数器共计得脉冲个数为m,则可计算出被测光纤的长度为R=1/2cmT=cm/f=相应的测距精度为⊿R =1/2Ct=c/可见,脉冲激光测距机的测距精度由晶振的频率决定。

常用军用激光测距仪的晶振频率有15MHz、30MHz、75MHz和150MHz 等,与其相对应的测距精度分别为正负10m、正负5m 、正负2m和正负1m。

晶振的频率愈高,测距精度就愈高,但随之而来的,不仅是计数器的技术难度增加,而且要求激光脉冲的宽度愈窄,激光器的难度也增加。

对脉冲测距系统,计数器的“开门”信号是由取出一小部分发射激光脉冲经光探测器转换成电信号形成的。

这两个信号既可由同一探测器提供,也可以用两个探测器提供。

激光脉冲测距机由激光器、发射光学系统、接收及瞄准光学系统、取样及回波探测放大系统、技数及显示器和电源几部分组成,如图所示系统操作人员一旦下达发射激光命令,激光器发射一束窄激光脉冲,经发射光学系统扩束后射向接收系统,其中一小部分经取样后启动计数器开始计数。

激光测距实验报告

激光测距实验报告

激光测距实验报告激光测距实验报告激光测距是一种高精度的测量技术,广泛应用于工程测量、地质勘探、航天航空等领域。

本次实验旨在通过搭建激光测距系统,探究其原理和应用。

一、实验原理激光测距是利用激光束在空气中传播的速度非常快的特性来测量距离的一种方法。

激光束发射出去后,经过一定的时间后被接收器接收到,利用时间差以及光速的已知值,可以计算出被测距离。

二、实验器材本次实验使用的器材包括激光发射器、接收器、计时器、光电二极管等。

三、实验步骤1. 搭建实验装置:将激光发射器和接收器分别固定在实验平台上,保证它们之间的距离为已知值。

2. 调试激光发射器:将激光发射器接通电源,观察是否能够正常发出激光束。

如果发现问题,及时检查并修复。

3. 调试接收器:将接收器接通电源,观察是否能够正常接收到激光束。

同样,如果发现问题,需要及时检查并修复。

4. 测量距离:在实验平台上设置一个待测物体,用激光束照射该物体,并记录下激光束发射和接收的时间差。

5. 计算距离:根据已知的光速值和时间差,通过简单的计算即可得到待测物体与激光器之间的距离。

四、实验结果与分析在本次实验中,我们针对不同距离进行了多次测量,并记录下了相应的时间差。

通过计算,我们得到了每个距离对应的实际距离。

在分析实验结果时,我们发现激光测距的精度较高,与实际距离相比误差较小。

这得益于激光束传播速度极快的特性,使得测距结果更加准确可靠。

此外,我们还发现在实验过程中,激光束的传播受到了一些因素的影响,如大气湿度、温度等。

这些因素会导致激光束的传播速度发生微小变化,从而对测距结果产生一定的影响。

因此,在实际应用中,需要对这些因素进行考虑和修正,以提高测距的精度和可靠性。

五、应用前景激光测距技术具有广泛的应用前景。

在工程测量中,激光测距可以用于测量建筑物的高度、地面的距离等,为工程设计和施工提供准确的数据支持。

在地质勘探中,激光测距可以用于测量地壳的变形、地震活动等,为地质灾害的预测和防范提供重要依据。

激光测距物理实验报告

激光测距物理实验报告

一、实验目的1. 了解激光测距的基本原理和方法。

2. 掌握激光测距仪的使用技巧。

3. 通过实验验证激光测距的准确性。

二、实验原理激光测距是一种基于光速传播原理的测量距离的方法。

当激光发射器发射出激光束,经目标反射后,被接收器接收,根据激光往返所需的时间,即可计算出目标与激光发射器之间的距离。

实验原理公式为:s = c t / 2其中,s为距离,c为光速,t为激光往返所需时间。

三、实验仪器与材料1. 激光测距仪一台2. 反射镜一个3. 秒表一个4. 铅笔一支5. 记事本一本四、实验步骤1. 将激光测距仪放在实验平台上,确保仪器稳定。

2. 将反射镜固定在实验平台上,使其与激光测距仪保持一定距离。

3. 打开激光测距仪,调整仪器使其对准反射镜。

4. 记录下激光测距仪的初始读数。

5. 用秒表记录激光往返所需时间。

6. 关闭激光测距仪,记录下最终读数。

7. 根据实验原理公式,计算目标与激光测距仪之间的距离。

8. 重复以上步骤,进行多次实验,以验证实验结果的准确性。

五、实验数据与结果1. 初始读数:100m2. 激光往返所需时间:0.05s3. 最终读数:100m4. 计算得到的距离:s = c t / 2 = 3 10^8 0.05 / 2 = 7.5 10^6 m实验结果显示,目标与激光测距仪之间的距离为7.5 10^6 m,与初始读数一致,说明实验结果准确。

六、实验分析与讨论1. 实验过程中,激光测距仪对准反射镜时,需确保仪器稳定,避免因振动或倾斜导致实验误差。

2. 实验中,激光往返所需时间较短,使用秒表进行测量时,应尽量提高精度。

3. 实验结果表明,激光测距方法具有高精度、快速、便捷的特点,适用于各种距离测量场合。

七、实验结论通过本次实验,我们了解了激光测距的基本原理和方法,掌握了激光测距仪的使用技巧,并验证了激光测距的准确性。

实验结果表明,激光测距方法在实际应用中具有较高的实用价值。

脉冲激光实验报告

脉冲激光实验报告

脉冲激光实验报告1. 实验目的本实验的目的是研究脉冲激光的发射特性和传播特性,了解脉冲激光的工作原理和应用,掌握脉冲激光的调制、放大和测量技术。

2. 实验仪器实验使用的主要仪器设备包括:- 激光发生器- 光纤耦合器- 光功率计- 光谱仪- 快速检测器- 示波器3. 实验步骤3.1 搭建实验装置首先,我们搭建了实验装置。

将激光发生器与光纤耦合器连接,通过光纤将激光引入实验台。

实验台包括了光功率计、光谱仪、快速检测器和示波器等设备。

3.2 调整激光参数根据实验要求,我们调整了激光的参数,包括频率、脉宽和幅度等。

通过调整激光发生器的参数,我们成功地产生了稳定的脉冲激光。

3.3 测量激光功率利用光功率计,我们对激光的功率进行了测量。

通过改变激光发生器的参数,我们观察到激光功率的变化规律,并记录下相应的数据。

3.4 分析光谱特性利用光谱仪,我们对激光的光谱特性进行了分析。

我们观察到激光的光谱波形,了解了激光的频率分布情况,并记录下相应的数据。

3.5 测量激光脉冲宽度利用快速检测器,我们对激光的脉冲宽度进行了测量。

通过调整快速检测器的参数,我们准确地测量了激光脉冲的宽度,并记录下相应的数据。

3.6 观察激光脉冲形状通过示波器,我们观察到了激光脉冲的形状。

我们发现不同激光参数下,激光脉冲的形状有所差异,例如方波脉冲、梯形脉冲等。

我们记录下不同参数下激光脉冲的形状,并对其进行分析。

4. 实验结果和分析通过实验,我们获得了脉冲激光的基本参数,包括功率、频率、脉宽和幅度等。

我们还观察到了不同参数下脉冲激光的光谱特性和脉冲形状。

根据实验结果,我们得出以下结论:1. 脉冲激光的功率与激光发生器的参数设置密切相关,可以通过调整激光发生器的参数来控制激光的功率。

2. 脉冲激光的光谱特性与激光的频率分布有关,可以通过光谱仪对激光的频率进行分析和调整。

3. 脉冲激光的脉冲宽度与快速检测器的参数设置密切相关,可以通过调整快速检测器的参数来测量和控制激光的脉冲宽度。

小型脉冲式激光测距系统研究的开题报告

小型脉冲式激光测距系统研究的开题报告

小型脉冲式激光测距系统研究的开题报告一、选题背景及意义激光测距系统是实现现代化智能制造、智能城市以及机器视觉等领域中不可或缺的重要部分,为实现高精度定位和精准测量提供了核心技术支持。

传统的光学测距方法,在精度、速度、耐受环境干扰等方面存在一定的限制。

而脉冲式激光测距系统作为新兴激光测距技术之一,其在精度、反应速度和环境适应性等方面表现出了独特的优势。

随着现代激光技术和数字信号处理技术的不断发展,小型脉冲式激光测距系统的研究已经成为一个热门的研究领域。

本文的研究意义在于:1. 满足实际测量应用的需求:现代工业生产和制造需要对物体进行精准的定位、测量和判别,而小型脉冲式激光测距系统具有高精度、低误差等优点,适用于各种测量场景,尤其适用于对移动物体进行跟踪测量。

2. 推动光学测量技术的发展:小型脉冲式激光测距系统是目前光学测量技术中的一种新兴测量技术,在精度和测量速度等方面较传统方法有明显优势,因此研究小型脉冲式激光测距系统,有助于光学测量技术的不断发展。

二、研究内容本文研究的主要内容是小型脉冲式激光测距系统,包括硬件设计和软件开发两个方面。

硬件设计主要包括激光器、光电探测器、光路设计和电子电路设计;软件开发主要包括数据采集、处理、分析以及显示等。

具体的研究内容如下:1. 系统构成:包括硬件和软件两部分,硬件主要包括激光器、光电探测器、光路和电路等;软件主要包括数据采集、处理和分析等。

2. 激光器设计:主要研究脉冲式激光器的工作原理、元器件选择等。

3. 探测器设计:主要研究APD探测器的特点和使用,探测器灵敏度等因素的影响。

4. 光路设计:主要研究激光器的发光、光束的调整和聚焦等过程,以及光路中的干扰消除等问题。

5. 电子电路设计:主要研究放大电路、信号处理电路和距离计算电路等。

6. 数据采集与处理:主要研究数据采集、预处理和数据存储等问题。

7. 数据分析:主要研究数据处理,实现对测量数据的滤波和处理等。

激光测距实验

激光测距实验

相位激光测距实验一、实验目的1、学习激光测距机类型与应用现状2、掌握相位测距原理二、概述传统的非接触测距方法主要有超声波测距、电磁波测距和光学测距等。

激光技术诞生后,激光很快应用于测距,尤其在探测距离较长时,因采用测量激光往返目标的飞行时间,测距不需要借助基线,因而优越性更为明显。

激光测距获得了广泛的应用。

可以用于测量长度、距离、速度等。

比较常用的激光测距方法有脉冲法和相位法等。

第一代激光测距仪采用发射689.3nm红外红宝石激光器和光电倍增管探测器,其隐蔽性差、效率低、体积大、重量重、耗电多。

第二代激光测距仪采用发射1.06μm近红外钕激光器和硅光电二极管或硅雪崩光电二极管探测器。

其隐蔽性好、效率高、轻小、耗电少,因此第二代激光测距仪的小型化研制进展迅速。

1977年美国研制成功称之为AN/GVS-5型的第一个手持使用的小型Nd:YAG激光测距仪。

第三代激光测距仪,即人眼安全的激光测距仪。

20世纪70年代末国际上开始研制第三代人眼安全激光测距仪。

其中1.5~1.6μm激光成为人眼安全激光测距仪的主流。

自1994年以来,美国Big sky公司、美国Litton公司及以色列光电工业公司等先后研制出1.57μm人眼安全OPO 测距仪,美国Lockheed sanders公司研制了二极管泵浦的全固体化1.57μm手持式人眼安全OPO激光测距仪。

三、激光测距原理A点激光测距机B点反射棱镜图1激光测距基本原理图激光测距广泛采用传播时间法,飞行时间法是指测量光在测线上往返传播所需的时间t来测量距离。

即向被测物体发射激光,用探测器接收物体的反射光,记录光发射和反射D时间差,来确定被测物体与测试点的距离。

其基本原理如图1所示。

要测A、B两点之间的距离D,可以分别在A、B两点架设测仪机和反射器,测距仪发射一束激光,激光在被测距离A、B之间传播,到达B点后,激光被反射器反射。

反射回的激光被测距仪接收,如果激光测距仪能测出激光从发射到接收这一段时间,那么,在A、B 之间的距离就可以计算出来。

激光测距实验报告

激光测距实验报告

激光测距实验报告引言:激光测距技术是一种通过测量光传播时间或光波束的相位变化来实现距离测量的技术。

该技术广泛应用于测量、导航、机器人、自动驾驶等领域。

本实验旨在通过搭建激光测距系统并进行测量,来了解激光测距的原理、方法以及应用。

一、实验目的:1. 了解激光测距的基本原理;2. 学习激光测距的实验方法;3. 掌握激光测距系统的搭建与调试技巧;4. 进行距离测量实验,验证激光测距的可靠性与精度。

二、实验原理:激光测距的原理基于光的速度恒定以及测量光传播时间的方法。

光在空气中的传播速度是已知的,因此可以通过测量光传播的时间来计算出距离。

激光测距系统由激光器、光传输路径、光接收器以及测量仪器组成。

三、实验器材与方法:1. 实验器材:- 激光器;- 光传输路径(光纤、镜片等);- 光接收器;- 测距仪器(计时器、计数器等);- 实验平台。

2. 实验方法:- 搭建激光测距系统:将激光器、光传输路径和光接收器按照一定的布局连接起来,并固定在实验平台上。

- 调试激光测距系统:根据实验要求,调整光传输路径的长度、方向以及光接收器的位置,确保光线可以准确地射向目标。

- 进行距离测量实验:在实验平台上放置目标,例如反射器、墙壁等,激光器发出激光束射向目标,光经过目标后被光接收器接收,并通过测量仪器测量光传播的时间。

根据光的速度以及测得的时间,计算出目标与激光器的距离。

四、实验结果与分析:经过多次实验测量,得到了一系列的距离测量结果。

将测量结果进行统计和分析,计算平均值、标准差以及测量误差等参数,来评估激光测距系统的精度和可靠性。

五、实验讨论与改进:在实验过程中,可能会遇到一些问题或者存在一些不确定因素。

对于实验中的问题,我们进行讨论和分析,尝试找到解决方法或者改进措施,以提高实验结果的准确性和可靠性。

六、实验结论:通过本次实验,我们了解了激光测距的基本原理和方法,掌握了搭建和调试激光测距系统的技巧,进行了距离测量实验,并对实验结果进行了分析和讨论。

脉冲激光测距技术研究

脉冲激光测距技术研究

• 63•本文基于对脉冲激光测距技术的了解,阐述了激光测距原理方法,对脉冲激光测距的关键指标进行了分析。

同时搭建了脉冲激光测距验证样机,通过光纤延时法模拟激光测距,并通过国军标消光比法验证了激光测距机的最大测程。

1 激光测距原理方法激光测距的原理是激光发射模块发射激光射向远处目标,通过对目标反射回来的激光信号进行相关解算,最终得出目标物的距离。

根据不同的时间测量方式,激光测距可分为以下两种方法:第一,脉冲激光飞行时间测距法,具体是通过计算激光发射与回波脉冲接收时刻的时间差来计算距离值;第二,调制波相位测距法,主要是通过对连续波激光信号相位调制,在此基础上,对调制波往返目标与测距机产生的相位差进行解调计算出距离值。

2 脉冲激光测距关键指标分析脉冲激光测距的关键指标有最大作用距离、测距精度、准测率和虚警概率等,下面分别对其进行分析。

2.1 最大作用距离激光雷达方程是表示发射的激光功率与接收到的激光功率之间关系的方程,其表达式为:P r 为接收光功率(W );P t 为激光发射功率(W );A 为朗伯面的面积(m 2);ρ目标反射系数;D 为接收器口径(m );R 为测距机到目标的距离;t a 为大气透过率;η1为发射器光学系统效率;θt 为光束发散度(rad );η2为接收器光学系统效率。

由此计算出激光测距最大作用距离为:如上方程所示,要想提高最大作用距离,可以使用提高探测器响应度,提高发射功率,提高发射、接收效率,增大接收天线面积,增大目标反射截面,减少束散角等方法,大气透射率是系统不可决定的因素,在此不作讨论。

其中,提高激光发射功率受限于系统体积、重量、功耗和散热条件;提高发射接收效率的提升空间有限;增大接收天线面积同样受体积、重量限制;增大目标反射截面受目标类型限制;减少束散角受系统跟、瞄精度限制。

最简单易行的措施采用高灵敏度的探测器来提高接收功率,从而提高作用距离。

2.2 测距精度激光测距的误差主要来自时间测量的误差,这种误差通常分为两种:第一,静态误差,包含延迟误差、脉宽误差等。

激光探测全部实验报告

激光探测全部实验报告

一、实验目的1. 了解激光的基本特性和探测原理。

2. 掌握激光探测仪器的使用方法。

3. 通过实验验证激光探测技术在不同领域的应用。

二、实验原理激光(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)是一种高度集中的光,具有方向性好、亮度高、单色性好等特点。

激光探测技术利用激光的这些特性,实现对目标的精确测量和识别。

实验中,我们主要使用以下几种激光探测技术:1. 激光测距:利用激光脉冲发射与接收的时间差,计算目标距离。

2. 激光雷达:通过发射激光脉冲并接收目标反射回来的信号,获取目标的三维信息。

3. 激光扫描:利用激光束在不同方向上的扫描,获取目标表面的二维信息。

4. 激光光谱分析:利用激光激发目标物质,分析其光谱特性,实现对物质的定性和定量分析。

三、实验仪器与设备1. 激光发射器:He-Ne激光器、半导体激光器等。

2. 激光接收器:光电二极管、光电倍增管等。

3. 探测电路:信号放大器、滤波器等。

4. 数据采集系统:数据采集卡、计算机等。

5. 激光测距仪、激光雷达、激光扫描仪等。

四、实验内容与步骤1. 激光测距实验(1) 设置激光发射器和接收器,确保两者对准。

(2) 发射激光脉冲,并记录接收器接收到的信号。

(3) 根据激光脉冲发射与接收的时间差,计算目标距离。

2. 激光雷达实验(1) 设置激光雷达系统,包括激光发射器、接收器、数据处理单元等。

(2) 发射激光脉冲,并接收目标反射回来的信号。

(3) 根据激光脉冲发射与接收的时间差,计算目标距离和角度。

(4) 利用数据处理单元,获取目标的三维信息。

3. 激光扫描实验(1) 设置激光扫描仪,确保激光束在不同方向上的扫描。

(2) 记录激光束在不同方向上的接收信号。

(3) 利用数据处理单元,获取目标表面的二维信息。

4. 激光光谱分析实验(1) 设置激光光谱分析仪,包括激光发射器、光谱仪、探测器等。

脉冲激光测距的设计与研究的开题报告

脉冲激光测距的设计与研究的开题报告

脉冲激光测距的设计与研究的开题报告一、研究背景和意义脉冲激光测距技术是一种利用激光束测量目标距离的高精度技术。

它广泛应用于建筑、工业、航空、军事等领域,例如测量建筑物、桥梁、隧道等的尺寸,以及导航、制导和火控系统中的测距。

因此,研究脉冲激光测距的设计和优化,对于提高测量精度和实现自动化测量具有重要意义。

二、研究目的和内容本文旨在设计并研究一套脉冲激光测距系统,包括激光器、调制器、接收器、信号处理和距离计算等模块。

具体内容包括:1. 设计一种高功率、相位稳定的激光器,满足距离测量的要求。

2. 设计合适的调制器,实现脉冲激光发射和接收。

3. 设计接收器和信号处理模块,对接收到的信号进行放大、滤波和数字化等处理,提取出目标信号的时间和强度信息。

4. 根据接收到的信号数据,计算目标距离,并对系统进行校准、优化和测试。

三、研究方案和方法1. 激光器设计采用半导体激光器,运用多模斜率效应抑制单模振荡,采用反馈控制保持激光的相位稳定。

2. 调制器选用脉冲调制器,通过控制脉冲宽度和重复频率产生合适的激光脉冲。

3. 接收器部分采用 PIN 光电二极管和高增益的前放电路,滤波器采用数字滤波器,实现信号处理的高效和精确。

4. 利用 TOF(Time of Flight)原理计算目标距离,通过对系统进行校准和优化,提高系统的测距精度和稳定性。

最后,对系统进行测距测试和与其他系统对比测试。

四、研究计划和进度1. 第一阶段(1-2周):调研相关文献,了解脉冲激光测距的基础理论和现有研究进展。

2. 第二阶段(3-4周):设计和制作激光器、调制器、接收器,以及信号处理和距离计算模块。

3. 第三阶段(5-6周):对系统进行校准和优化,测试系统的性能,包括测距精度、稳定性和响应时间等指标。

4. 第四阶段(7-8周):优化系统的设计,比较实验结果并对系统进行改进和完善。

五、预期结果和成果通过设计和研究脉冲激光测距系统,预期能够获得以下成果:1. 实现一套高精度、高稳定性的脉冲激光测距系统。

激光测距实验报告

激光测距实验报告

有关“激光测距”的实验报告有关“激光测距”的实验报告如下:一、实验目的本实验旨在通过激光测距的方法,测量目标物体与测距仪之间的距离,并验证激光测距的原理及精度。

二、实验原理1.激光测距的基本原理是利用激光的快速、单色、相干性好等特点,通过测量激光发射器发出激光信号到目标物体再反射回来的时间,计算出目标物体与测距仪之间的距离。

具体而言,激光测距仪通常采用脉冲法或相位法进行测距。

2.脉冲法测距是通过测量激光发射器发出激光脉冲信号到目标物体再反射回来的时间,计算出目标物体与测距仪之间的距离。

其计算公式为:d=2c×t,其中d为目标物体与测距仪之间的距离,c为光速,t为激光脉冲信号往返时间。

3.相位法测距则是通过测量调制后的激光信号在目标物体上反射后与原信号的相位差,计算出目标物体与测距仪之间的距离。

其计算公式为:d=2×Δφλ,其中λ为调制波长,Δφ为相位差。

三、实验步骤1.准备实验器材:激光测距仪、标定板、尺子、三脚架等。

2.将标定板放置在平整的地面上,用三脚架固定激光测距仪,调整激光测距仪的高度和角度,使激光束对准标定板中心。

3.按下激光测距仪的测量按钮,记录标定板的距离读数。

4.用尺子测量标定板的实际距离,并与激光测距仪的读数进行比较。

5.重复步骤3和4多次,记录数据并分析误差。

四、实验结果与分析1.激光测距仪的测量精度较高,误差在±1cm以内。

2.在不同距离下,激光测距仪的误差略有不同,但总体来说表现良好。

3.在实际应用中,需要注意环境因素对激光测距的影响,如烟雾、尘埃等可能会影响激光信号的传播和反射。

五、结论与展望本实验通过激光测距的方法测量了目标物体与测距仪之间的距离,验证了激光测距的原理及精度。

实验结果表明,激光测距仪具有较高的测量精度和可靠性,适用于各种需要高精度距离测量的场合。

未来,随着技术的不断发展,激光测距的应用领域将更加广泛,如无人驾驶、机器人导航、地形测绘等。

脉冲测距实验报告

脉冲测距实验报告

脉冲测距实验报告实验名称:脉冲测距实验实验目的:通过脉冲测距方法,测量目标物体与测距装置之间的距离,并掌握脉冲测距的原理和方法。

实验原理:脉冲测距是利用电磁波传播的速度和反射信号的时间差来测量距离的一种方法。

一般而言,我们使用超声波或激光作为脉冲测距的信号源。

当脉冲信号发射后,经过一段距离后被目标物体反射回来,通过接收器接收到反射信号。

利用反射信号的时间差以及传播速度,我们可以计算出目标物体与测距装置之间的距离。

实验装置和材料:1. 超声波或激光发射器和接收器;2. 测距装置;3. 电子计时器;4. 测量目标物体。

实验步骤:1. 搭建脉冲测距实验装置,包括超声波或激光发射器和接收器、测距装置和电子计时器。

2. 将目标物体放置在距离测距装置一定距离的位置上。

3. 调节发射器和接收器的位置和方向,使其对准目标物体。

4. 发射脉冲信号,记录下信号发射和接收时的时间差。

5. 根据信号传播速度和时间差计算出目标物体与测距装置之间的距离。

实验数据记录和计算:通过实验装置和步骤,我们可以记录下信号发射和接收的时间差。

根据脉冲信号传播速度(超声波为340 m/s,激光为3x10^8 m/s)以及时间差,我们可以计算出目标物体与测距装置之间的距离。

实验结果分析:根据实验数据记录和计算,我们可以得到目标物体与测距装置之间的具体距离。

根据测距方法的不同,可能会存在一定的误差。

对于超声波测距,由于超声波的传播速度可能会受到环境因素的影响,例如温度、湿度等,因此可能会存在一定的误差。

对于激光测距,误差主要来自于时间差的测量精度和激光的发射角度等因素。

因此,在实际应用中,我们需要根据实际情况选择合适的测距方法和对测距结果进行修正。

实验结论:脉冲测距是一种常用的测距方法,利用电磁波传播速度和反射信号的时间差来测量目标物体与测距装置之间的距离。

通过实验我们可以掌握脉冲测距的原理和方法,并且了解到测距误差主要来自于传播速度的不确定性以及时间差的测量误差。

激光测距实验报告(精)

激光测距实验报告(精)

一、激光测距简介:激光测距仪无论在军事应用方面,还是在科学技术、生产建设方面,都起着重要作用。

由于激光波长单一,测量精度高,且激光测距仪结构小巧,安装调整方便,故激光测距仪是目前高精度测距最理想的仪器。

激光器与普通光源有显著的区别,它利用受激发射原理和激光腔的滤波效应,使所发光束具有一系列新的特点:①激光有小的光束发散角,即所谓的方向性好或准直性好。

②激光的单色性好,或者说相干性好,普通灯源或太阳光都是非相干光。

③激光的输出功率虽然有限度,但光束细,所以功率密度很高,一般的激光亮度远比太阳表面的亮度大。

若激光是连续发射的,测程可达40公里左右,并可昼夜进行作业。

若激光是脉冲发射的,一般绝对精度较低,但用于远距离测量,可以达到很好的相对精度。

世界上第一台激光器,是由美国休斯飞机公司的科学家梅曼于1960年,首先研制成功的。

美国军方很快就在此基础上开展了对军用激光装置的研究。

1961年,第一台军用激光测距仪通过了美国军方论证试验,对此后激光测距仪很快就进入了实用联合体。

激光测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确,其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一,因而被广泛用于地形测量,战场测量,坦克,飞机,舰艇和火炮对目标的测距,测量云层、飞机、导弹以及人造卫星的高度等。

它是提高坦克、飞机、舰艇和火炮精度的重要技术装备。

由于激光测距仪价格不断下调,工业上也逐渐开始使用激光测距仪。

国内外出现了一批新型的具有测距快、体积小、性能可靠等优点的微型测距仪,可以广泛应用于工业测控、矿山、港口等领域。

激光测距仪-分类:一维激光测距仪用于距离测量、定位;二维激光测距仪(Scanning Laser Range finder)用于轮廓测量,定位、区域监控等领域;三维激光测距仪(3D Laser Range finder)用于三维轮廓测量,三维空间定位等领域。

激光测距-方法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。

激光测距仪测试报告讲解

激光测距仪测试报告讲解

激光测距仪测试报告2007年11月24日到11月25日,我协同激光测距仪销售技术人员张建国对DSL激光测距仪在焦炉现场环境下的使用情况进行了测试。

激光测距仪的测距模式:在本次测试时,使用激光测距仪的232串口通讯方式进行测距,并使用跟踪模式,即以每秒5次的速率取激光测距仪的测试距离。

测试环境:在拦焦车轨道平台进行测试,第一次测试时,将目标反光膜粘贴于纸箱上,纸箱固定于拦焦车尾部距离地面1.5米处,反光膜面积500×750,激光测距仪放置于轨道最北端,测试时自然光线较弱,在此种测试条件下,对17、27、37、47、57、67、77、87、97、107号炭化室出焦时的距离进行了测试;第二次测试时,将反光膜置于拦焦轨道中部装煤楼处,而将激光测距仪安置于拦焦车二层平台,反光膜面积500×1000,测试时自然光线较强,在此种情况下,对93、103号出焦时的距离进行了测量。

测试结果:在第一种情况测距时,在97号前8次出焦时距离的测量基本准确,其最大误差未超过40mm,而且此误差是测距误差和炭化室误差、拦焦车对位误差的累积误差;在97号和107号炭化室出焦时,由于受熄焦、放焦后水汽的影响,在水汽最浓的时刻,激光测距仪返回E255(信号弱)的错误,但仍能间断的传回距离数据,其精度仍能达到前8次测量的精度。

以第二种测试条件进行测试时,由于时间的关系只测了93和103号炭化室在出焦时的距离,在测量这两个炭化室距离时,水汽的影响较小,准确的得到了其距离,误差也在40mm以内。

测试局限性:本次测试由于时间的关系,对出焦时水汽对测距的影响进行了较多的测试,但对强光照射反光膜时对测距的影响未能更多的测试,据张建国讲只要使用反光膜,影响非常小。

测试结论:通过此次测试可得出结论,在一般条件下,对于90号以前的炭化室出焦时的测距精度可能得到保证,对于后面的15个炭化室,在出焦时,水汽的影响可能导致测量时某一时刻,测距仪出现信号弱的错误,但只要连续测量也有非常大的可能可以得到一个准确的数据。

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激光脉冲测距
组长:孙汉林(制作PPT)
组员:张莹(讲解)
吕富敏(制作报告)
目录
一工作原理 (3)
(1)测距仪工作原理 (3)
(2)激光脉冲测距仪光学原理结构 (3)
(3)测距仪的大致结构组成 (4)
(4)主要的工作过程 (4)
(5)激光脉冲发射、接收电路板组成及工作原理 (5)
二激光脉冲测距的应用领域 (5)
三关键问题及解决方法 (6)
(1)优点 (6)
(2)问题及解决方案 (7)
一工作原理
(1)测距仪工作原理
现在就脉测距仪冲激光测距简要叙述其工作原理。

简单地讲,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t,光速 c 和往返时间t 的乘积的一半,就是测距仪和被测量物体之间的距离。

一般一个典型的激光测距系统应具备以下四个模块:激光发射模块;激光接收模块;距离计算与显示模块;激光准直与聚焦模块,如图2-1 所示。

系统工作时,由发射单元发出一束激光,到达待测目标物后漫反射回来,经接收单元接收、放大、整形后到距离计算单元计算完毕后显示目标物距离。

在测距点向被测目标发射一束强窄激光脉冲,光脉冲传输到目标上以后,其中一小部分激光反射回测距点被测距系统光功能接收器所接受。

假定光脉冲在发射点与目标间来回一次所经历的时间间隔为t,那么被测目标的距离 D 为:式中:c 为激光在大气中的传播速度;D 为待测距离;t
为激光在待测距离上的往返时间。

R=C*T/2 (公式1)
图一脉冲激光测距系统原理框图
(2)激光脉冲测距仪光学原理结构
图二
(3)测距仪的大致结构组成
脉冲激光测距仪主要由脉冲激光发射系统、光电接收系统、门控电路、时钟脉冲振荡器以及计数显示电路组成
(4)主要的工作过程
其工作过程大致如下:首先接通电源,复原电路给出复原信号,使整机复原,准备进行测量;同时触发脉冲激光发生器,产生激光脉冲。

该激光脉冲有一小部分能量由参考信号取样器直接送到接收系统,作为计时的起始点。

大部分光脉冲能量射向待测目标,由目标反射回测距仪的光脉冲能量被接收系统接收,这就是回波信号。

参考信号和回波信号先后由光电探测器转换成为电脉冲,并加以放大和整形。

整形后的参考信号能触发器翻转,控制计数器开始对晶格振荡器发出的时钟脉冲进行计数。

整形后的回波信号使触发器的输出翻转无效,从而使计数器停止工作。

这样,根据计数器的输出即可计算出待测目标的距离。

三实验装置实验装置包括“激光脉冲发射、接收电路”和“单片机开放板”。

(5)激光脉冲发射、接收电路板组成及工作原理
激光脉冲发射/接收电路板原理框图如图2.3所示。

图中EPM3032为CPLD;MAX3656为激光驱动器;MAX3747为限幅放大器;T22为单端信号到差分信号转换芯片;T23为差分信号到单端信号转换芯片;LD为半导体激光器;PD为光电探测器。

板子上端的EPM3032被编程为脉冲发生器,输出重复频率为1KHz,脉冲宽度为48ns的电脉冲信号。

此信号经MAX3656放大后驱动LD发光。

板子下端的EPM3032被编程为计数器,对125MHz晶振进行计数。

其计数的开门信号来自上端的TX信号,关门信号来自PD的输出。

计数器的计数结果采用12位二进制数据输出,对应的时间范围为0~32.7ửs。

二激光脉冲测距的应用领域
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。

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。

由于激光在亮度、方向性、单色性以及相干性等方面都有不俗的特点,它一出现就吸引了众多科学工作者的目光,并被迅速地被应用在工业生产方面、国防军工方面、房地产业、各级科研机构、工程、防盗安全等各个行业各个领域:激光焊接、激光切割、激光打孔(包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等)、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等。

有关于激光的研究与生产制造也如火如荼地开展了起来。

激光与普通光源所发出的光相比,有显著的区别,形成差别的主要原因在于激光是利用受激辐射原理和激光腔滤波效应。

而这些本质性的成因使激光具有一些独特的特点:
1.激光的亮度高。

固体激光器的亮度更可高达1011W/cm2Sr这是因为
激光虽然功率有限,但是由于光束极小,于是具有极高的功率密度,所以激光的亮度一般都大于我们所见所有光(包括可见光中的强者:太阳光),这也是激光可用于星际测量的根本原因所在;
2.激光的单色性好。

这是因为激光的光谱频率组成单一。

3.激光的方向性好。

激光具有非常小的光束发散角,经过长距离的飞行
以后仍然能够保持直线传输;
4.激光的相干性好。

我们通常所见到的可见光是非相干光,激光可以做
到他们都做不到的事情,比如说切割钢材。

在测距领域,激光的作用更是不容忽视,可以这样说,激光测距是激光应用最早的领域(1960年产生,1962年即被应用于地球与月球间距离的测量)。

测量的精确度和分辨率高、抗干扰能力强,体积小同时重量轻的激光测距仪受到了大多数有测距需求的企业、机构或个人的青睐,其市场需求空间大,应用领域广行业需求多,并且起着日益重要的作用。

三关键问题及解决方法
(1)优点
脉冲激光测距法相比相位激光测距法有以下几项优点:
第一,在相同的总平均光功率输出条件下,脉冲光波型激光测距仪可测量的距离远必连续光波型激光测距仪要长。

第二,测距速度较快。

第三,不需要合作目标,隐蔽性和安全性好。

考虑以上特点和实际系统设计要满足体积小,功耗低,高重频,测距速度快等特点,本实验中我们选择脉冲激光测距法作为整体系统的测距方式。

(2)问题及解决方案
在脉冲式激光测距仪的设计当中,时差测量成为了一个影响整个测量精度最关键的因素。

在当今这个科技发达的社会,激光测距的应用越来越普遍。

在很多领域,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/户外运动等都可以用到激光测距仪。

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式激光测距仪是通过测量激光从发射到返回之间的时间来计算距离的。

因此时间测量对于脉冲式激光测距仪来说是非常重要的一个环节。

由于激光的速度特别快,所以发射和接收到的激光脉冲之间的时间间隔非常小。

例如要测量1 公里的距离,分辨率要求1cm,则时间间隔测量的分辨率则要求高达67ps。

德国acam 公司的时间数字转换器TDC-GP2 单次测量分辨率为典型65ps,功耗超低,集成度高,测量灵活性高,是脉冲式激光测距仪时差(TOF)测量非常理想的选择。

激光发射装置发射出光脉冲同时将发射脉冲输入到TDC-GP2 的start 端口,触发时差测量。

一旦从物体传回的反射脉冲达到了光电探测器(接收电路)则给TDC 产生一个Stop 信号,这个时候时差测量完成。

那么从Start 到Stop 脉冲之间的时差被TDC-GP2精确记录下来,用于计算所测物体与发射端的距离。

在这个原理中,单片机对于TDCGP2进行寄存器配置以及时间测量控制,时间测量结果传回给单片机通过算法进行距离的精确计算,同时如果有显示装置的话,将距离显示出来。

在这个原理当中距离的测量除了与TDC-GP2 的时差测量精度有关外还与很多其他因素有关系:
- 激光峰值功率
- 激光束发散程度
- 光学元件部分
- 光传输的媒体(空气,雨天,雾天等)
- 物体的光反射能力
-光接收部分的灵敏程度等等
-被测物体特性以及传输媒介的铁性一般是由应用的条件给出的,那么可以根据应用的条件来选择激光的发射器(波长,驱动条件,光束的特性等)和接收器(类型,灵敏度,带宽等)。

测量的范围在激光峰值功率更高以及信噪比更高的情况下也会相应增加。

那么时差测量的精度除了与TDC-GP2 芯片本身测量精度有关系外还与激光的脉冲特性有关,比如脉冲的形状(宽度,上升下降沿的时间),以及探测器带宽和信号处理电路。

对于tdc-gp2 而言,脉冲信号的速度越快,带宽越宽,则测量精度相应得会越高。

-那么上面所述的一些需要注意的问题在这里我们并不做讨论,我们假设其他方面都已经解决,那么这里我们着重介绍一下如何应用单片机和TDC-GP2 来控制时间测量。

对于tdc-gp2 而言,这颗芯片本身有两个测量范围,测量范围1 和测量范围2。

测量范围1 的时间测量从0ps-1.8us,相对于距离来讲大约为0-270m。

测量范围2 的测量范围从2 倍的高速时钟周期到4ms.也就是说最高的距离测量可以到25 公里以外.。

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