紅外測距儀原理是什麽？

測距儀是壹種航跡推算儀器，用於測量目標距離，進行航跡推算。測距儀的形式很多，通常是壹個長形圓筒，由物鏡、目鏡、測距轉鈕組成，用來測定目標距離。測距儀是根據光學、聲學和電磁波學原理設計的，用於距離測量的儀器。\x0d\紅外測距儀的分類有激光紅外，紅外和超聲波三種，目前測距儀主要是指的激光紅外測距儀，紅外測距儀和超聲波測距儀由於測量距離有限，測量精度很低目前已經被淘汰。激光紅外測距儀是利用激光對目標的距離進行準確測定的儀器。激光紅外測距儀在工作時向目標射出壹束很細的激光，由光電元件接收目標反射的激光束，計時器測定激光束從發射到接收的時間，計算出從觀測者到目標的距離。\x0d\測距儀有測量距離和測量精度，同時又是電子設備，所以品牌的選擇非常重要，國際知名品牌的測距儀，在性能上會遠優於雜牌的激光紅外測距儀。\x0d\壹．測距儀分類\x0d\測距儀從測距基本原理，可以分為以下三類：\x0d\1.激光測距儀\x0d\激光測距儀是利用激光對目標的距離進行準確測定的儀器。激光測距儀在工作時向目標射出壹束很細的激光，由光電元件接收目標反射的激光束，計時器測定激光束從發射到接收的時間，計算出從觀測者到目標的距離。\x0d\\x0d\激光測距儀是目前使用最為廣泛的測距儀，激光測距儀又可以分類為手持式激光測距儀（測量距離0-300米），望遠鏡激光測距儀（測量距離500-20000米）。\x0d\目前市面上主流的都是激光測距儀，手持式激光測距儀全球前兩大品牌是徠卡和博世，右圖就是壹款主流的手持式激光測距儀。\x0d\\x0d\望遠鏡激光測距儀，為遠距離激光測距儀，目前在戶外使用相當廣泛，望遠鏡激光測距儀全球前四大品牌是圖雅得、博士能、奧爾法和尼康。四個品牌在產品上各有特點，2011年，美國激光技術雜誌公布的數據，2011年全球單品銷售冠軍是圖雅得YP900，這款測距儀測量精準，反應速度快捷。\x0d\2.超聲波測距儀\x0d\超聲波測距儀是根據超聲波遇到障礙物反射回來的特性進行測量的。超聲波發射器向某壹方向發射超聲波，在發射同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即中斷停止計時。通過不斷檢測產生波發射後遇到障礙物所反射的回波，從而測出發射超聲波和接收到回波的時間差T，然後求出距離L。\x0d\\x0d\超聲波測距儀，由於超聲波受周圍環境影響較大，所以壹般測量距離比較短，測量精度比較低。目前使用範圍不是很廣闊，但價格比較低，壹般幾百左右。\x0d\3.紅外測距儀\x0d\用調制的紅外光進行精密測距的儀器，測程壹般為1-5公裏。利用的是紅外線傳播時的不擴散原理：因為紅外線在穿越其它物質時折射率很小，所以長距離的測距儀都會考慮紅外線，而紅外線的傳播是需要時間的，當紅外線從測距儀發出碰到反射物被反射回來被測距儀接受到再根據紅外線從發出到被接受到的時間及紅外線的傳播速度就可以算出距離\x0d\紅外測距的優點是便宜，易制，安全，缺點是精度低，距離近，方向性差。\x0d\紅外測距儀和超聲波測距儀技術相對落後，現在壹般概念上紅外測距儀，也就是指激光測距儀。\x0d\二．激光紅外測距儀原理\x0d\激光紅外測距儀壹般采用兩種方式來測量距離：脈沖法和相位法。脈沖法測距的過程是這樣的：測距儀發射出的激光經被測量物體的反射後又被測距儀接收，測距儀同時記錄激光往返的時間。光速和往返時間的乘積的壹半，就是測距儀和被測量物體之間的距離。脈沖法測量距離的精度是壹般是在+/-1米左右。另外，此類測距儀的測量盲區壹般是15米左右。\x0d\激光測距是光波測距中的壹種測距方式，如果光以速度c在空氣中傳播在A、B兩點間往返壹次所需時間為t，則A、B兩點間距離D可用下列表示。\x0d\D=ct/2\x0d\式中：\x0d\D——測站點A、B兩點間距離；\x0d\c——光在大氣中傳播的速度；\x0d\t——光往返A、B壹次所需的時間。\x0d\由上式可知，要測量A、B距離實際上是要測量光傳播的時間t，根據測量時間方法的不同，激光測距儀通常可分為脈沖式和相位式兩種測量形式。\x0d\\x0d\相位式激光測距儀\x0d\相位式激光測距儀是用無線電波段的頻率，對激光束進行幅度調制並測定調制光往返測線壹次所產生的相位延遲，再根據調制光的波長，換算此相位延遲所代表的距離。即用間接方法測定出光經往返測線所需的時間，如圖所示。\x0d\相位式激光測距儀壹般應用在精密測距中。由於其精度高，壹般為毫米級，為了有效的反射信號，並使測定的目標限制在與儀器精度相稱的某壹特定點上，對這種測距儀都配置了被稱為合作目標的反射鏡。\x0d\若調制光角頻率為ω，在待測量距離D上往返壹次產生的相位延遲為φ，則對應時間t可表示為：\x0d\t=φ/ω\x0d\將此關系代入（3-6）式距離D可表示為\x0d\D=1/2ct=1/2c·φ/ω=c/(4πf)(Nπ+Δφ)\x0d\=c/4f(N+ΔN)=U(N+)\x0d\式中：\x0d\φ——信號往返測線壹次產生的總的相位延遲。\x0d\ω——調制信號的角頻率，ω=2πf。\x0d\U——單位長度，數值等於1/4調制波長\x0d\N——測線所包含調制半波長個數。\x0d\Δφ——信號往返測線壹次產生相位延遲不足π部分。\x0d\ΔN——測線所包含調制波不足半波長的小數部分。\x0d\ΔN=φ/ω\x0d\在給定調制和標準大氣條件下，頻率c/(4πf)是壹個常數，此時距離的測量變成了測線所包含半波長個數的測量和不足半波長的小數部分的測量即測N或φ，由於近代精密機械加工技術和無線電測相技術的發展，已使φ的測量達到很高的精度。\x0d\為了測得不足π的相角φ，可以通過不同的方法來進行測量，通常應用最多的是延遲測相和數字測相，目前短程激光測距儀均采用數字測相原理來求得φ。\x0d\由上所述壹般情況下相位式激光測距儀使用連續發射帶調制信號的激光束，為了獲得測距高精度還需配置合作目標，而目前推出的手持式激光測距儀是脈沖式激光測距儀中又壹新型測距儀，它不僅體積小、重量輕，還采用數字測相脈沖展寬細分技術，無需合作目標即可達到毫米級精度，測程已經超過100m，且能快速準確地直接顯示距離。是短程精度精密工程測量、房屋建築面積測量中最新型的長度計量標準器具。現應用最多的是leica公司生產的DISTO系列手持式激光測距儀和圖雅得Trueyard激光測距望遠鏡和奧爾法激光望遠鏡測距儀等。\x0d\在購買測距儀時，測距儀的品牌主要有哪些呢？2012年10月美國光學時代周刊通過對全美近10000名用戶的調查，通過對測距儀的品牌市場份額調查以及客戶的美譽度評選出了全球10大測距儀品牌：\x0d\\x0d\壹．LECIA徠卡激光紅外測距儀短距離手持測距儀\x0d\\x0d\徠卡在測量測繪領域擁有非常高的美譽度，主要以生產高精度短距離的手持測距儀為主，在手持測距儀領域占有非常的市場份額，壹直是全球手持測距儀的銷量冠軍，近2年其在手持測距儀領域的領導地位受到了德國博世BOSCH的強烈沖擊，在很多區域市場博世BOSCH已經超越LECIA徠卡。\x0d\二．TRUEYARD圖雅得激光紅外測距儀長距離望遠鏡式測距儀\x0d\\x0d\圖雅得全球知名的戶外光學品牌，在長距離望遠鏡激光紅外測距儀領域，具有非常重要的位置。長期占據全球望遠鏡測距儀銷量第壹的品牌。2012年美國時代周刊對全美的調查數據顯示，在望遠鏡測距儀的客戶中，超過52%的客戶使用的是圖雅得激光紅外測距儀。圖雅得望遠鏡測距儀具有測量精準，操作簡便，功能強大、性價比極高的特點。\x0d\作為老牌的望遠鏡測距儀專業生產廠家，圖雅得擁有多項望遠鏡測距儀的專利生產技術。目前在各大品牌，圖雅得是為數不多的能夠生產測距+測高+測角+測高差的壹體機型的品牌，另外三大競爭對手都沒有這樣的技術，尼康只能生產測距+測高的壹體機，而博士能只能生產測高+測角的壹體機，奧爾法只能生產測高+測角+測距的壹體機，正式由於圖雅得在技術上領先的原因，讓其壹直占據全球銷量第壹的寶座。\x0d\圖雅得在技術上領先的還有壹個原因是，圖雅得是所有激光紅外測距儀中測量速度最快的機型，同時所有機型都有連續測距的功能。\x0d\\x0d\圖雅得最為知名的機型，是SP1500，1500米超長測距，性價比很高的壹款機型。2011年圖雅得推出YP系列高品質機型，其售價不到3500元的YP900H在2011年成為當年度最耀眼的機型，她是圖雅得測距+測高+測角壹體測距儀的精品，在功能上遠遠超過了其它品牌。\x0d\2012年6月，圖雅得新壹代SP1500H面市，標準著多功能激光紅外測距儀跨入壹個新世界。SP1500H,1500米測距，除了可以測高，測距和測角外，增加測高差（絕對高度）的領先功能。同時增加了無需開啟紅外發射器就能連續測角的功能。該款產品在上市後兩月，深受客戶青睞，成為新壹代多功能激光紅外測距儀的銷售冠軍。\x0d\三．BOSCH博世激光紅外測距儀短距離手持測距儀新秀，直逼徠卡\x0d\博世在測量儀器領域也具有非常高的知名度，在很多產品上其超過徠卡。在短距離手持測距儀方面，博世起步較徠卡晚，但是近2年增長迅猛，直接威脅到了徠卡在全球手持測距儀的壟斷地位。同樣精度和距離的手持測距儀，其售價會比徠卡低10%左右，從而具有極高的性價比。\x0d\四．ORPHA奧爾法激光紅外測距儀望遠鏡激光紅外測距儀新秀，成長非常迅猛\x0d\\x0d\奧爾法是全球知名的夜視儀品牌，作為夜視儀全球銷量第壹的品牌，奧爾法在望遠鏡激光紅外測距儀領域進入稍晚，但是從2002年開始進入這個領域，奧爾法就成為業界關註的焦點，憑借其在夜視儀領域的客戶群和影響力。每年以進30%的增長速度增長，2011年成為全美第二大望遠鏡測距儀品牌。\x0d\奧爾法測距儀具有極高的性價比，是性能和價格的完美統壹。奧爾法測距儀特點是操作簡單，超快測距速度，超高性價比。非常出名的機型是600A,和1800米測距的1800A\x0d\五．BUSHNELL博士能激光紅外測距儀\x0d\博士能在戶外光學領域可以說位置極高，因為他是目前戶外光學產品線最全的品牌，包括了望遠鏡測距儀，雙筒望遠鏡，觀鳥鏡和夜視儀。博士能雙筒望遠鏡壹直維持全球第壹的位置。在望遠鏡測距儀方面，則多年來壹直保持全美第三的位置。\x0d\博士能望遠鏡測距儀，產品非常多，是目前產品型號最多的品牌。其望遠鏡測距儀產品非常適合高爾夫運動，以及打獵。功能方面都是偏向這兩個方面設計的。但是作為普通領域應用時，操作相對繁瑣壹點。另外壹點產品缺乏測高的功能。但是其測距儀的觀測效果非常好。\x0d\博士能的測距儀，最為知名的型號是ELITE1500(205100)，這是壹款非常傳奇的測距儀，全球銷量累計超過100萬臺。這是壹款1500碼的測距儀，相對於博士能另外款式都是中國產的，ELITE1500是唯壹壹款在日本生產的測距儀，做工精美。這款測距儀性價比非常高，不到3000元的售價，非常具有吸引力，另外其主要特點是續航時間非常長，操作簡單方便，測量精準會計。\x0d\博士能更新的產品是201965是博士能2012年最新的產品，相對博士能另外測距儀產品，其精度提高到了0.5碼，同時采用更為快速的芯片，讓201965測距速度更快。需要高精度的測距儀，這款是壹個比較好的選擇。201965是壹款多功能測距儀，可以測角度，測水平距離。與其外觀壹樣的另外壹款機型是博士能201960（Z6）,這款是高爾夫專用測距儀。在高爾夫領域非常出名。但是對於普通使用，由於其只提供了旗桿測量壹種測量模式，對環境的適應能力會比較差，在有的環境下，測量不準確。相對來說，201965具有更高的性價比。\x0d\博士能另外壹款非常出名的機型，是短距離的202205，這是壹款850碼的短距離測距儀，其特點是外觀小巧精致，測量快捷，可謂超高性價比。