大家好，下面小编给大家分享一下。光电测距仪的精度指标是什么？很多人还不知道。下面是详细的解释。现在让我们来看看！
光电测距仪一.概述
测距的野外工作非常繁重，效率很低，甚至无法在复杂地形下工作。为了改变这种状况，随着电子技术的飞速发展，人们创造了一种新的测距方法，即电磁波测距。
电磁波测距仪的基本原理是测量电磁波(微波或光波)在测线两端传播的时间t，根据下式计算距离d。
建筑工程测量
其中:c——电磁波在大气中的传播速度，可根据观测时的气象条件确定。
电磁波测距仪根据使用的载体不同，可分为光电测距仪和微波测距仪。光电测距仪以光波(可见光、红外光、激光)为载体；微波测距仪利用无线电波的微波作为载体。
电磁波测距仪可分为近程测距仪(< 3公里)、中程测距仪(3 ~ 15公里)和远程测距仪(> 15公里)。根据测距精度的不同，可分为ⅰ类(| MD | ≤ 5 mm)、ⅱ类(5 mm
根据测量传播时间t的方法不同，电磁波测距仪可分为脉冲测距仪和相位测距仪。
脉冲测距仪直接测量脉冲信号在测量线上的往返传播时间t。测距的精度主要取决于测量时间t的精度，比如要保证1cm的测距精度，时间要精确到6.7×10-11s。这在实践中很难做到。目前脉冲测距仪测距精度一般能达到0.5 m，测距精度较低。
相位测距仪测量连续调制光波在测量线上来回传播产生的相移，从而得到待测距离。相位测距仪测距精度高。
目前，电磁波测距仪已广泛应用于测量中，其中近程红外光电测距仪，简称红外测距仪，广泛应用于建筑工程中。现将其基本原理和使用方法简要介绍如下。
二、相位测距的基本公式
红外测距仪采用砷化镓(GaAs)发光二极管作为光源，可以连续发光，具有体积小、亮度高、功耗低的特点。
图4-12交流电
红外测距仪采用相位测距。当测距仪上的砷化镓发光二极管施加频率为f的交流电压时(即注入交流电后)，其光强I随注入的交流电而变化(图4-12)，称为调制光。
如图4-13(a)所示，调制光源以正弦波形从A点到B点发射，反射后返回A点。如图4-13(b)所示，沿测线方向扩大反射光路。
图4-13调制正弦波形
图4-13(b)中，调制光的波长为λ，一个周期光强变化的相位变化为2π，每秒钟光强变化的周期数称为频率f，可表示为
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如图4-13(b)所示，两点AB之间的距离为
建筑工程测量
式中:N——AB之间来回调制光的全波段数；
δN——小于整个频带的小数。
等式(4-12)是相位测距的基本公式，从中可以看出，它等价于以λ/2为测量尺长的测距。N相当于全尺段数，δN相当于超尺长，类似于钢尺规。标尺的长度主要由光的调制频率f决定。设f为15MHz，根据公式(4-11)测尺长度为10m。
测距仪的相位测量装置(相位计)只能测量小于2π的相位位移δ，即可以测量δ n =/2的值，相当于测量了多余长度。因此，当方程(4-12)中n > 0时，存在多值解；只有当N=0，即λ/2大于测量距离时，才有唯一解。
因为仪器的相位计存在相位测量误差，其值一般为103，随着测量尺的增大，对测距精度的影响也增大。因此，在近程红外测距仪中，为了解决扩大测距和提高精度之间的矛盾，通常采用两个调制频率f1和f2组成两个标尺，即精测和粗测。一般以10m为精密测量尺，显示米级及米级以下的距离值；以1000米为粗测尺，显示10米和100米的距离值。如果待测距离AB的测量值为597.565米，精密测量显示为7.565米，粗略测量显示为590米，仪器显示的距离值为597.565米..
如果要测量的距离比粗尺的长度长，比如实际距离是1677.515m，仪器只显示677.515m，这时候就要靠测量人员根据实际情况或者借助地形图来确定公里数了。
对于中远程光电测距仪，一般采用三个以上的调制频率进行测量。
三、距离计算
光电测距仪测得的距离需要常数修正、气象修正和倾角修正才能得到测线的水平距离。
1.仪器常数校正
测距仪的乘法常数和加法常数可以通过检定测距仪测得。
图4-14光电测距
如图4-14所示，D是AB两点的实际长度，D '是仪器调制光测得的距离。因为光在反射棱镜内传播很长一段距离，所以反射镜的等效反射面位于棱镜面的背面B’。同理，光在仪器的光路中走了很远，所以内光路棱镜的等效反射面应该在其前面A’。因此，仪器的加性常数K = D-D’。
测距仪的测量长度由调制频率决定。如果调制频率f由于某些因素，特别是精密标尺的频率发生变化，会影响测距结果的精度，其影响与距离长度成正比。经过验证，测距仪可以得到用于修正的比例系数，即仪器倍增常数r，单位为mm/km。对于观测值为s '的距离，可以得到常值修正。
s = s′+K+R s
2.气象修正
测距仪使用的测量尺长度为c/2f。光速c的值在不同的大气条件下(如温度、气压)有不同的值，仪器的测量长度是在假设大气温度、气压为某一值的情况下计算的，实际操作中需要对测距值进行气象修正。各测距仪厂家提供气象改正的计算公式或表格。
3.倾斜改正
当测线两端高度不相等时，测距结果为倾斜距离S，需要换算成水平距离。如果用经纬仪测量测线的垂直角α，则水平距离D为
D=scosα
四、影响测距精度和仪器标称精度的因素。
根据相位测距的基本公式(4-12 ),并考虑加法常数，则
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其中:
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C0——真实中的光速空；
n-大气折射率。
上述公式的完全微分
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根据误差传播定律
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根据方程(4-14)，mc0、mf和mn的误差影响与距离成正比，我们称这些误差为“比例误差”。mφ和mK误差的影响与距离无关，我们称这些误差为“固定误差”。
另一方面，就误差影响的性质而言，mc0、mf、mK、mn中有一部分是系统误差，我们需要提前对这些误差进行准确的验证，以削弱其影响。有些mφ和mn是偶然误差，我们可以利用不同条件下的多次观测来削弱它们的影响。
一般用下面的公式来表示测距仪的精度。
mD= (a+b D) (4-15)
其中:a——固定误差；
B——比例误差系数。
比如光电测距仪的标称精度为MD = (5 mm+5× 106 d)，那么a=5mm，b=5×10-6=5mm/km。该仪器观测800m距离的测距精度为MD = (5 mm+5 mm/km× 0.8 km) = 9 mm。
什么是光电传感器及其应用？光电传感器是使用光电元件作为检测元件的传感器。它首先将测量到的变化转化为光信号的变化，然后进一步借助光电元件将光信号转化为电信号。光电传感器一般由光源、光路和光电元件组成。应用
以光电元件为敏感元件的光电传感器种类繁多，应用广泛。根据光电传感器的输出特性，可分为两类:(1)将被测光转换成连续变化的光电流而制成的光电测量仪器，可用于测量光强和物体的温度、透光能力、位移、表面状态等物理量。如测量光强的照度计、光电高温计、光电比色计和浊度计、防止火灾的光电报警器等构成检查被加工零件直径、长度、椭圆度和表面粗糙度的自动检测装置和仪器，其敏感元件均为光电元件。半导体光电元件不仅广泛应用于民用工业，而且在军事上也有重要的地位。例如，硫化铅光敏电阻可用于制造红外夜视设备、红外摄像机和红外导航系统。(2)将测量数据转换成连续变化的光电流。各种光电自动装置是利用光电元件在受照或不受照时“有”或“无”电信号输出的特性制成的。光电元件用作开关光电转换元件。如电子计算机的光电输入装置、开关式温度调节装置和测量转速的数字光电测速仪等。
(1)单探头测量原理
光电测量产品采用物远心光路和CCD成像方法进行在线尺寸检测。探测的核心部件是光电探头，每组探头由发射透镜和接收透镜组成。由发射透镜中的点光源发射的光通过发射透镜形成平行光视场，并被导向接收透镜。平行光由接收透镜聚焦，穿过焦点位置处的光圈，并在接收单元上成像。当视场穿过被测物体时，被被测物体遮挡的部分会在接收单元的CCD芯片上显示出清晰的阴影。通过光电转换和数字处理，由阴影的宽度l可以计算出被测物体的直径d。
适用于测量各种圆形轧材的外径，光电探头可以多种形式组合，满足各种轧材的不同需求。
(2)双探头测量原理
图中，两组发射透镜分别向两组接收透镜发射平行光，平行光束通过接收透镜中的透镜成像在光电转换元件上。当被测物体被置于两平行光束中时，光电转换元件的像上会出现一个虚影，其宽度分别为L1和L2。光电转换元件发出的电信号经过处理计算后，可以得到L1和L2对应的尺寸A1和A2，将A1和A2加上两个透镜之间的净距b，就可以得到被测物体的尺寸d。
这种卡尺主要用于测量超大直径棒材和管材的外径。测量范围可以达到几千毫米甚至更大。
光电测距仪的光电测距原理根据测量时间t的方式，光电测距仪可分为直接测量时间的脉冲测距法和间接测量时间的相位测距法。高精度测距仪一般采用相位式。【/br/】相位光电测距仪的测距原理是光源发出的光经过调制器，成为强度随高频信号变化的调制光。通过测量在要测量的距离上来回传播的调制光的相位差φ来计算距离。
相位测距法相当于用“光尺”代替钢尺，λ/2是光尺的长度。
在相位测距仪中，相位计只能测量相位差的尾数δN，而不能测量整周期数N，所以不能测量大于光尺的距离。为了扩大测量范围，应该选择更长的尺子。为了解决扩大测距和保证精度之间的矛盾，近程测距仪一般采用两种调制频率，即两种光尺。比如长光尺(称为粗尺)f1=150kHz，λ1/2=1 000m，用来延伸距离，测量百米、十米、米；短光尺(称为细尺)f2=15MHz，λ2/2=10m，用于保证精度，测量米、分米、厘米、毫米。
1.不同的定义
光电传感器:光电传感器是将光信号转化为电信号的器件。它的工作原理是基于光电效应。光电效应是指当光线照射到某些物质上时，物质的电子吸收光子的能量，发生相应的电效应的现象。
光纤传感器:光纤传感器是将被测对象的状态转换成可测量的光信号的传感器。光纤传感器的工作原理是将从光源入射的光束通过光纤送入调制器，
调制器与外界测量参数的相互作用改变了光的光学性质，如光强、波长、频率、相位、偏振态等。，成为调制后的光信号，再通过光纤送到光电器件，由解调器获得。
2、性能不同
光电传感器:瞬态响应范围宽，谐波测量能力强。暂态特性是判断变压器能否应用于电力系统的重要参数，尤其是与继电保护动作时间的配合。由于铁芯的存在，传统的电磁变压器对高频信号的响应特性较差，不能正确反映一次侧的瞬态过程。
光电互感器传输测量的频率范围主要由电子电路决定，不存在铁芯饱和的问题，因此能准确反映一次侧的暂态过程。一般可以设计到0.1Hz到1MHz，特殊频段可以设计到200MHz。光电传感器的结构可以测量高压电力线上的谐波。但是电磁感应变压器很难实现。
数字接口，通信能力强，由于光电传感器传输的是光学数字信号，所以很容易与通信网络接口，传输过程中不存在测量误差。
同时，随着微机保护控制设备的广泛应用，光电互感器可以直接向二次设备提供数字量，可以省去原保护装置中的转换器和A/D采样部分，大大简化二次设备，促进新保护原理的研究。
体积小、重量轻、易于升级，符合变电站小型化、紧凑化的要求。由于光电传感器依靠传感头和电子电路来获取和处理信号，所以体积小，重量一般不到1000kg。
便于集成在AIS或GIS中，将大大减小变电站的面积，满足变电站小型化、紧凑化的要求。同时光电变压器通过少量光缆与二次设备连接，可以大大减少电缆沟和电缆。
光纤传感器:光纤具有许多优良的性能，如:抗电磁和原子辐射干扰、直径小、质量软、重量轻的机械性能；绝缘和无感电气性能；耐水性、耐高温性、耐腐蚀性等化学性能，
它可以在人接触不到的地方，或者对人有害的区域(如核辐射区)发挥耳目的作用，也可以超越人的生理界限，接收人的感官感受不到的外界信息。
3.不同的应用
光纤传感器:干涉陀螺仪和光栅压力传感器在城市建设中桥梁、大坝、油田的应用。光纤传感器可埋入混凝土、碳纤维增强塑料和各种复合材料中，测试应力松弛、施工应力和动荷载应力，从而评估桥梁在短期施工阶段和长期运营状态下的结构性能。
在电力系统中，需要测量温度和电流等参数，如高压变压器和大型电动机的定子和转子中的温度。由于电传感器易受电磁场干扰，无法在这类场合使用，只能使用光纤传感器。
光电传感器:以光电元件为敏感元件的光电传感器，种类多，用途广。根据光电传感器的输出特性，可分为两类:将被测光转换成连续变化的光电流而制成的光电测量仪器，可用于测量光的强度和物体的温度、透光能力、位移、表面状态等物理量。
如测量光强的照度计、光电高温计、光电比色计和浊度计、防止火灾的光电报警器等构成检查被加工零件直径、长度、椭圆度和表面粗糙度的自动检测装置和仪器，其敏感元件均为光电元件。半导体光电元件不仅广泛应用于民用工业，而且在军事上也有重要的地位。
例如，硫化铅光敏电阻可用于制造红外夜视设备、红外摄像机和红外导航系统。将测量数据转换成连续变化的光电流。各种光电自动装置是利用光电元件在受照或不受照时“有”或“无”电信号输出的特性制成的。
光电元件用作开关光电转换元件。如电子计算机的光电输入装置、开关式温度调节装置和测量转速的数字光电测速仪等。
参考来源:百度百科-光纤传感器
参考来源:百度百科-光电传感器
什么是CCD测量仪？一种用于工业监测的仪器，ccd，英文全称:charge-coupled
device，中文全称:Charge-Coupled Device。可以称之为ccd图像传感器。Ccd是一种半导体器件，可以将光学图像转换成数字信号。
植入CCD上的微小感光物质称为像素。ccd包含的像素越多，它提供的图像分辨率就越高。ccd的作用就像胶片一样，只是把图像像素转换成数字信号。
主要应用有:
ccd成像测量检测设计
ccd成像测量检测设计
ccd共面测量检测设备设计
自动ccd测量检测设备设计
ccd平面度测量检测设备设计
半自动ccd测量检测设备设计
半自动ccd测量检测设备设计
工业零件测量检测系统设计
高速线阵测快速自动接触检测工具的设计
非接触式数字测量检测设备的设计
自动过程检测工具的设计
快速自动测量检测设备的设计
ccd成像测量设备的设计
基于ccd视觉技术的复杂表面焊件检测仪器的设计
基于CCD视觉技术的冲压模具检测仪器的设计[/br]
1.光电传感器是通过使用光发射器(通常是红外发射器)和光电接收器来检测物体的距离和存在的装置。光电传感器广泛应用于工业制造中。常见的光电传感器有三种:计数型(透射型)、反射型和近距离探测型(漫反射型)。2 .
。传感器有哪些种类
(1)激光，一种利用激光技术的测量装置。它由激光器、激光探测器和测量电路组成。这是一种新的测量仪器。其优点是可以实现非接触式远程测量，具有速度快、精度高、抗光性强、抗干扰能力强等优点。
(2)电阻式，是将测量的位移、变形、力、加速度、湿度、温度等物理量转换成电阻值的器件。
常见的激光测量仪器有激光测距仪、激光水平仪、激光(三维)轮廓测量仪、激光测径仪等。其他的激光测量仪基本都是这类的延伸应用，不太常见。
激光测距仪是利用调制激光的某一参数来测量目标距离的仪器。
激光水平仪是将激光器发出的激光束导入水平仪的望远镜筒内，并使其沿准直轴发射的水平仪。激光水平仪有专用激光水平仪和附在水平仪上的激光装置两种，与装有光电接收靶的水平尺配合使用，可用于水准测量。
激光轮廓仪采用激光扫描技术，频率高、精度高，能准确、快速地测量和测试物体的轮廓、二维尺寸和二维位移。
激光测径仪是激光器发出的光束经过多面扫描转镜和扫描光学系统后，平行于光轴的连续高速扫描光束。放置在测量区域的工件被高速扫描，并被放置在工件对面的光电接收器接收。当光束扫描工件时，投射到光电接收器上的光被阻挡，因此通过分析光电接收器输出的信号可以获得与工件直径相关的数据。
常见的激光测量仪器有哪些？常用的激光测量仪器:①激光准直仪和激光指向仪。它们结构相似，用于沟渠、隧道或管道施工、大型机械安装和建筑物变形观测。目前，激光准直精度已达10-5 ~ 10-6。②激光垂线仪。把激光束放在垂直方向进行垂直校准的仪器。可用于高层建筑、烟囱、电梯等施工过程中的垂直定位。，用于以后的倾斜观测，精度为0.5×10-4。③激光经纬仪。用于建筑和设备安装中的对准、定位和设定已知角度。通常200米内的偏差小于1厘米。(4)激光水平仪。除了普通水平仪的功能外，还可以用来瞄准和引导。如果在水准尺上安装自动跟踪光电接收靶，就可以进行激光水准测量。⑤激光平面仪。一种用于建筑施工的多功能激光测量仪，其中垂直光束通过五棱镜转换成水平光束；微电机带动五棱镜旋转，水平光束扫描，给出激光水平面，精度20□。适用于大面积混凝土楼板的吊装施工、模板支撑、浇筑、找平时滑动平台和网格屋架的水平控制，准确、方便、省力。
以上解释了光电测距仪的精度指标是什么。本文到此结束，希望对大家有所帮助。如果信息有误，请联系边肖进行更正。