光電測距儀的測距原理是什么

光電測距儀根據(jù)測定時(shí)間t的方式，分為直接測定時(shí)間的脈沖測距法和間接測定時(shí)間的相位測距法。高精度的測距儀，一般采用相位式。

相位式光電測距儀的測距原理是：由光源發(fā)出的光通過調(diào)制器后，成為光強(qiáng)隨高頻信號變化的調(diào)制光。通過測量調(diào)制光在待測距離上往返傳播的相位差φ來解算距離。

相位法測距相當(dāng)于用“光尺”代替鋼尺量距，而λ/2為光尺長度。

相位式測距儀中，相位計(jì)只能測出相位差的尾數(shù)ΔN，測不出整周期數(shù)N，因此對大于光尺的距離無法測定。為了擴(kuò)大測程，應(yīng)選擇較長的光尺。為了解決擴(kuò)大測程與保證精度的矛盾，短程測距儀上一般采用兩個調(diào)制頻率，即兩種光尺。例如：長光尺（稱為粗尺）f1=150kHz，λ1/2=1 000m，用于擴(kuò)大測程，測定百米、十米和米；短光尺（稱為精尺）f2=15MHz，λ2/2=10m，用于保證精度，測定米、分米、厘米和毫米。

光電測距儀結(jié)構(gòu)

1．儀器結(jié)構(gòu)

主機(jī)通過連接器安置在經(jīng)緯儀上部，經(jīng)緯儀可以是普通光學(xué)經(jīng)緯儀，也可以是電子經(jīng)緯儀。利用光軸調(diào)節(jié)螺旋，可使主機(jī)的發(fā)射——接受器光軸與經(jīng)緯儀視準(zhǔn)軸位于同一豎直面內(nèi)。另外，測距儀橫軸到經(jīng)緯儀橫軸的高度與覘牌中心到反射棱鏡高度一致，從而使經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)覘牌中心的視線與測距儀瞄準(zhǔn)反射棱鏡中心的視線保持平行，

配合主機(jī)測距的反射棱鏡，根據(jù)距離遠(yuǎn)近，可選用單棱鏡（1500m內(nèi)）或三棱鏡（2 500m內(nèi)），棱鏡安置在三腳架上，根據(jù)光學(xué)對中器和長水準(zhǔn)管進(jìn)行對中整平。

2．儀器主要技術(shù)指標(biāo)及功能

短程紅外光電測距儀的最大測程為2 500m，測距精度可達(dá)±（3mm+2×10-6×D）（其中D為所測距離）；最小讀數(shù)為1 mm；儀器設(shè)有自動光強(qiáng)調(diào)節(jié)裝置，在復(fù)雜環(huán)境下測量時(shí)也可人工調(diào)節(jié)光強(qiáng)；可輸入溫度、氣壓和棱鏡常數(shù)自動對結(jié)果進(jìn)行改正；可輸入垂直角自動計(jì)算出水平距離和高差；可通過距離預(yù)置進(jìn)行定線放樣；若輸入測站坐標(biāo)和高程，可自動計(jì)算觀測點(diǎn)的坐標(biāo)和高程。測距方式有正常測量和跟蹤測量，其中正常測量所需時(shí)間為3s，還能顯示數(shù)次測量的平均值；跟蹤測量所需時(shí)間為0.8s，每隔一定時(shí)間間隔自動重復(fù)測距。

光電測距儀操作使用

安置儀器

先在測站上安置好經(jīng)緯儀，對中、整平后，將測距儀主機(jī)安裝在經(jīng)緯儀支架上，用連接器固定螺絲鎖緊，將電池插入主機(jī)底部、扣緊。在目標(biāo)點(diǎn)安置反射棱鏡，對中、整平，并使鏡面朝向主機(jī)。

觀測垂直角、氣溫和氣壓

用經(jīng)緯儀十字橫絲照準(zhǔn)覘板中心，測出垂直角α。同時(shí)，觀測和記錄溫度和氣壓計(jì)上的讀數(shù)。觀測垂直角、氣溫和氣壓，目的是對測距儀測量出的斜距進(jìn)行傾斜改正、溫度改正和氣壓改正，以得到正確的水平距離。

測距準(zhǔn)備

按電源開關(guān)鍵“PWR”開機(jī)，主機(jī)自檢并顯示原設(shè)定的溫度、氣壓和棱鏡常數(shù)值，自檢通過后將顯示“good”。

若修正原設(shè)定值，可按“TPC”鍵后輸入溫度、氣壓值或棱鏡常數(shù)（一般通過“ENT”鍵和數(shù)字鍵逐個輸入）。一般情況下，只要使用同一類的反光鏡，棱鏡常數(shù)不變，而溫度、氣壓每次觀測均可能不同，需要重新設(shè)定。

距離測量

調(diào)節(jié)主機(jī)照準(zhǔn)軸水平調(diào)整手輪（或經(jīng)緯儀水平微動螺旋）和主機(jī)俯仰微動螺旋，使測距儀望遠(yuǎn)鏡精確瞄準(zhǔn)棱鏡中心。在顯示“good”狀態(tài)下，精確瞄準(zhǔn)也可根據(jù)蜂鳴器聲音來判斷，信號越強(qiáng)聲音越大，上下左右微動測距儀，使蜂鳴器的聲音最大，便完成了精確瞄準(zhǔn)，出現(xiàn)“*”。

精確瞄準(zhǔn)后，按“MSR”鍵，主機(jī)將測定并顯示經(jīng)溫度、氣壓和棱鏡常數(shù)改正后的斜距。在測量中，若光束受擋或大氣抖動等，測量將暫被中斷，此時(shí)“*”消失，待光強(qiáng)正常后繼續(xù)自動測量；若光束中斷30秒，須光強(qiáng)恢復(fù)后，再按“MSR”鍵重測。

斜距到平距的改算，一般在現(xiàn)場用測距儀進(jìn)行，方法是：按“V/H”鍵后輸入垂直角值，再按“SHV”鍵顯示水平距離。連續(xù)按“SHV”鍵可依次顯示斜距、平距和高差。

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