光电子技术实习报告光电测距原理及使用1．电测距仪简介一、概述电磁波测距:用电磁波（光波或微波）作为载波传输测距信号以测量两点间距离的一种方法。电磁波测距仪的优点：1、测程远、精度高。2、受地形限制少。3、作业快、工作强度低。分类1．按测距仪所使用的光源分：普通光源、红外光源、激光光源。2．按传播时间t的测定方法分：脉冲法测距、相位法测距。3.按发射目标分：漫反射目标：无合作目标合作目标：反射镜有源反射器：同频载波应答机，非同频载波应答机等2，按测程分测程：测距仪一次所能测的最远距离短程光电测距仪：测程小于3公里，用于工程测量。测距中误差一般为:±（5mm+5ppm）中程光电测距仪：测程为3～15公里，通常用于一般等级控制测量。测距中误差一般为:±（5mm+2ppm）远程光电测距仪：测程大于15公里，通常用于国家三角网及特级导线。测距中误差一般为:±（5mm+1ppm）精密测距仪：一般为中短测程，用于精密工程测量和地壳变形观测。测距中误差一般可达:±（0.2mm+0.2ppm）3按测距精度分类光电测距仪精度，可按1公里测距中误差划分为3级：Ⅰ级：|mD|≤5mm；Ⅱ级：5mm<|mD|≤10mm；Ⅲ级：10mm<|mD|≤20mm。注意：mD为1km的测距中误差。二、测距原理光电测距（electro-magneticdistancemeasuring）全站仪、棱镜照片光电测距仪是通过测量光波在待测距离D上往、返传播的时间t2D，计算待测距离D：式中：c—光波在空气中的传播速度。c=c0/nC0---真空中的光速：C0=8m/s±1.2m/s;n---为大气折射率,它与波长、气温、气压和湿度有关。测距方法光电测距仪按照t2D测量方式的不同，可分为：2、相位式相位式光电测距仪是将发射光强调制成正弦波的形式，通过测量正弦光波在待测距离上往、返传播的相位移来解算时间。1）相位法测距的实质：将往、返程的正弦波以棱镜站为中心对称展开后的图形总相位移:（N为相位移的整周期数）由于，所以则：调制波在待测距离D上往返传播，在t2D时间内发射波与接收波产生相位移?；根据相位差间接计算出传播时间t2D，从而计算两点间的距离。式中，ΔN——为不足一整周期的小数公式（4-13）可以理解为用一把长度为“u=λ/2”的“光测尺”量距，N为整尺段数，ΔN为不足一整尺段的尾数。由于光传播速度C和调制频率f是已知的，所以光尺的长度u=λ/2也是已知的，显然只要知道整尺段数N及余长比例数ΔN，距离D就可以确定了。取，则不同的调制频率?对应的测尺长见下表：由于u=/2,调制频率越大，测尺长度越短。由于仪器测相系统测相精度一般为1:1000,故测尺越长,测距误差越大.2）组合测距方法仪器用于测量相位的装置（称相位计）只能测量出Δ（0-2π的相位变化）,即测量出尺段尾数ΔN(ΔN=Δ/2),而不能测量整周数N.如：当测尺长度为u＝10m时，要测量距离为835.486m时，测量出的距离只能为5.486m，即此时只能测量小于10m的距离。这样，距离值将出现无数解，距离无法确定。为了兼顾测程和精度，仪器中应采用一组测尺配合测距，“粗测尺（长度较大的测尺：如：L2=λ2/2=1000m)”，“精测尺（长度较小的测尺：如：L1=λ1/2=10m）”.同时测距，然后将粗测结果和精测结果组合得最后结果。粗测尺保证了测程，精测尺保证了精度。[例]测量距离时采用u1=10m，和u2＝1000m测尺，测量结果如下：精测结果5.785m粗测结果38─────仪器显示385.785m上述组合过程类似于光学经纬仪测角读取度和读取分秒的组合形式，但是光电测距的上述三步过程以电子电路为条件进行全自动交替测量，同时又在数字电路中完成数据处理，并直接从屏幕上显示测距的成果。三、测距仪的使用：1、常数预置（1）设置棱镜常数（PRISM）。一般：原配棱镜为零，国产棱镜多为-30mm。（2）预置加常数。由仪器检定单位给定。（3）预置乘常数输入气温、气压或用有关公式计算出值后,再输入2、倾斜改正可由测距仪自动改正。3、测距仪的精度：式中：mD—测距中误差，单位为mm；a—固定误差，单位为mm；b—比例误差；D—以km为单位的距离。REDmini短程红外测距仪的精度为例：当距离D为0.6km时，测距精度是：mD=±8mm。(每公里改正的毫米数通常写作ppm)五，实习总结这些学问不只在课堂上有效，对以后的电子工...
