紅外測(cè)距儀原理

　　紅外測(cè)距儀作為一種精密的測(cè)量工具，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。測(cè)距儀可以分為超聲波測(cè)距儀，紅外線測(cè)距儀，激光測(cè)距儀。所說的紅外線測(cè)距儀指的就是激光紅外線測(cè)距儀，也就是激光測(cè)距儀。紅外測(cè)距儀----用調(diào)制的紅外光進(jìn)行精密測(cè)距的儀器，測(cè)程一般為1-5公里。

　　紅外測(cè)距儀亦稱“紅外光電測(cè)距儀”。以紅外光為光源的相位式光電測(cè)距儀。通常采用砷化鎵發(fā)光二極管為光源，其光強(qiáng)隨注入的電信號(hào)而變化，故兼有光源和調(diào)制器的雙重功能。它的測(cè)程較短，大多在5千米以內(nèi)。由于紅外測(cè)距儀光源半導(dǎo)體化， 電子線路逐步集成化，測(cè)距過程自動(dòng)化，因此，儀器具有體積小、重量輕、操作簡(jiǎn)便、測(cè)距速度快、精度高等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于水利、礦山、城市規(guī)劃和軍事工程測(cè)量。

　　工作原理如下：

　　利用的是紅外線傳播時(shí)的不擴(kuò)散原理。因?yàn)榧t外線在穿越其它物質(zhì)時(shí)折射率很小，所以長(zhǎng)距離的測(cè)距儀都會(huì)考慮紅外線，而紅外線的傳播是需要時(shí)間的，當(dāng)紅外線從測(cè)距儀發(fā)出碰到反射物被反射回來被測(cè)距儀接受到，再根據(jù)紅外線從發(fā)出到被接受到的時(shí)間及紅外線的傳播速度就可以算出距離，所以行業(yè)稱為激光紅外光電測(cè)距儀， 其磁鋼是專用強(qiáng)磁永磁磁鋼。

　　由主控振蕩器（即主振）產(chǎn)生的調(diào)制信號(hào)頻率f，經(jīng)放大后加到GaAs發(fā)光管，經(jīng)電流調(diào)制出射紅外調(diào)制光，從發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)出射射向鏡站的反光鏡，經(jīng)反射后，回光被接收光學(xué)系統(tǒng)所接收，到達(dá)硅光敏二極管，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換，得到高頻的測(cè)距信號(hào)。

　　在自動(dòng)化的紅外測(cè)距儀中，就設(shè)置有邏輯指令電路進(jìn)行程序控制。近些年研制的新穎測(cè)距儀更采用了微處理機(jī)系統(tǒng)，不僅能完成上述的程序控制，而且還開發(fā)了其他多種自動(dòng)測(cè)試功能，包括進(jìn)行多種方式測(cè)距、歸算以及自我檢測(cè)等，使用起來十分方便。

　　紅外測(cè)距儀的結(jié)構(gòu)

　　紅外測(cè)距儀主要由調(diào)制光發(fā)射單元、接收單元、測(cè)相單元、計(jì)數(shù)顯示單元、邏輯控制單元和電源變換器等部分組成。其光源通常為砷化稼（GaAs）半導(dǎo)體發(fā)光二極管。當(dāng)有相當(dāng)大的電流正向通過GaAs二極管的P-N結(jié)時(shí)，P-N結(jié)里就會(huì)發(fā)射出波長(zhǎng)為0.72μm、0.94μm的近紅外光，這是由于在摻雜的GaAs半導(dǎo)體中電子一空穴復(fù)合時(shí)，過剩的能量以光子形式放出而產(chǎn)生的。而且所射出的光強(qiáng)會(huì)隨著注入電流的變化而變化。因此將它作為測(cè)距儀的光源，便可以通過改變饋電電流的大小對(duì)射出的光強(qiáng)直接進(jìn)行幅度調(diào)制，即這種半導(dǎo)體發(fā)光器件兼有“輻射”一“調(diào)制”雙重功能。

　　用于接收調(diào)制光的紅外光電探測(cè)轉(zhuǎn)換器件通常為硅光敏二極管或雪崩式光敏二極管，這些器件具有“光電壓效應(yīng)”。當(dāng)外來光照射到它的P-N結(jié)上時(shí)，由于光電能量轉(zhuǎn)換的效應(yīng)能在P-N兩極產(chǎn)生一個(gè)電位差，其大小會(huì)隨入射光的強(qiáng)弱而變化，從而起到“退調(diào)制”的作用。

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