光电测距仪根据仪器测量过程分为三类:(1)短程光电测距仪:测量范围在3km以内,测距精度一般在1cm左右。
该仪器可用于测量三角形锁网的起始边缘,以及相应水平的精密钢丝和三边网的长度,适用于工程测量和矿山测量。
有许多这种类型的仪器,例如瑞士的ME3000,精度为±(0.2mm + 0.5×10 -6 D); DM 502,DI3S,DI4,瑞典AGA-112,AGA-116,美国HP3820A,英国CD6,日本RED2,SDM3E,原装西德ELTA 2,ELDI2等,精度可达±(5mm + 5) ×10 -6 D);最初的东德EOT 2000,中国的HGC-1,DCH-2,DCH3,DCH-05等。
对于短程光电测距仪,砷化镓(GaAs或GaAlAs)发光二极管常用作光源(红外荧光),一些仪器也使用He-Ne气体激光器作为光源。
砷化镓发光二极管是通过改变砷化镓发光二极管的电流密度来直接发射调制光以改变其发射光强度的装置。
(2)中程光电测距仪:测量范围为3至15 km的仪器称为中程光电测距仪。
这种类型的仪器适用于测量第二,第三和第四控制网络的边长。
例如,中国的JCY-2和DCS-1的精度为±(10mm + 1×10 -6 D),瑞士ME5000的精度为×(0.2mm + 0.2×10 -6 D) ,DI5,DI20,瑞典AGA-6,AGA-14A等精密可达±(5mm + 5PPm)。
(3)远程激光测距仪:测量范围15km以上的光电测距仪一般可达±(5mm + 1×10 -6 D),可满足国家一,二控制网络的边长测量。
如瑞典的AGA-8,AGA-600,美国范围大师,中国成功的JCY-3型。
中远程光电测距仪,大多采用He-Ne气体激光器作为光源,砷化镓激光二极管作为光源,以及其他光源如二氧化碳(CO2)激光器。
由于激光器发射的激光具有强方向性,高亮度,良好的单色性等特性,因此激光器的瞬时功率很大。
因此,在中远程探测器中,激光器被用作载体,其被称为激光测距仪。
电磁波距离测量是通过测量电磁束和在待测量的距离上来回行进的时间D t 2来计算要测量的距离D.如图4-1所示,电磁波距离测量的基本公式为D = 1 / 2ct2d。
中等c - 电磁波在大气中传播的速度。
可以直接或间接地测量线路上的电磁波的往返传播时间D t 2。
电磁波传播时间的直接测量是脉冲波,由仪器的发射装置发射,由目标反射,然后由仪器接收器接收。
最后,仪器的显示系统显示脉冲在线上来回传播。
时间D t 2或直接显示线的倾斜距离。
这种测距仪称为脉冲式测距仪。
电磁波传播时间的间接测量是连续调制波,由仪器发射,反射回然后进入仪器接收器。
通过比较发射信号的相位与返回信号,可以测量调制波从线延迟。
相位差的尾数小于2π。
使用n个不同调制波的相位测量,可以间接地导出传播时间D t 2,并且可以计算(或直接显示)线的倾斜距离。
这种类型的距离测量仪器称为相位测距仪。
目前,这类仪器的定时精度超过10 -10 s,测距精度提高到1cm左右,基本可以满足精密测距的要求。
今天的精密测距测距仪主要是这样的相位测距仪。
(1)气象条件对光电测距有很大影响,微风天是观测的好机会。
(2)测量线应尽可能远离1.3米或以上的地面障碍物,以避免越过加热元件和较宽的水面。
(3)测量线应避开强电磁场干扰的地方。
例如,测量线不应靠近变压器和高压线。
(4)镜子背景和镜台后面的其他强光源不应受到干扰。
(5)必须防止阳光和其他强光直接接收物镜,以防止光线通过镜头聚焦到机器中,并烧掉一些部件。