Wie funktioniert ein Laser-Entfernungsmesser?
Laser-Entfernungsmesser verwenden im Allgemeinen zwei Methoden zur Entfernungsmessung: Impulsmethode und Phasenmethode. Der Prozess der Impulsentfernungsmessung läuft wie folgt ab: Der vom Entfernungsmesser ausgesandte Laser wird vom zu messenden Objekt reflektiert und dann vom Entfernungsmesser empfangen, wobei der Entfernungsmesser gleichzeitig die Umlaufzeit des Lasers aufzeichnet. Die Hälfte des Produkts aus Lichtgeschwindigkeit und Umlaufzeit ergibt die Entfernung zwischen dem Entfernungsmesser und dem zu messenden Objekt. Die Genauigkeit der Entfernungsmessung mit der Impulsmethode liegt im Allgemeinen bei etwa +/-3 Metern. Darüber hinaus beträgt die Messblindzone dieses Entfernungsmessertyps im Allgemeinen etwa 5 Meter.
Laser-Entfernungsmesser (LRF) verwenden alle das gleiche Grundkonzept. Der Entfernungsmesser sendet einen Laserstrahl aus, wenn die Taste des Entfernungsmessers gedrückt wird. Diese Strahlen werden vom entfernten Ziel zurückreflektiert, und die im Entfernungsmesser eingebaute Hochgeschwindigkeitsuhr misst die Gesamtzeit vom Aussenden des Strahls bis zu seiner Rückreflexion. Da wir wissen, wie hoch die Geschwindigkeit des Strahls ist (d. h. die Lichtgeschwindigkeit), können wir diesen Zeitunterschied nutzen, um die Entfernung zu messen und zu berechnen und dann die Entfernung vom Ziel zum Benutzer auf dem Entfernungsmesser-Bildschirm anzuzeigen.
Das Prinzip des Laser-Entfernungsmessers
1. Das Prinzip der Infrarot-Entfernungsmessung bzw. Laser-Entfernungsmessung
Das Prinzip der Entfernungsmessung kann im Wesentlichen so zusammengefasst werden, dass man die Zeit misst, die das Licht braucht, um zum Ziel zurückzukehren, und dann die Entfernung D über die Lichtgeschwindigkeit c =299792458m/s und den atmosphärischen Brechungsindex n berechnet. Da es schwierig ist, die Zeit direkt zu messen, wird normalerweise die Phase einer kontinuierlichen Welle gemessen, was als Phasenmessungs-Entfernungsmesser bezeichnet wird. Natürlich gibt es auch Impulsentfernungsmesser.
Es ist zu beachten, dass bei der Phasenmessung nicht die Phase von Infrarot oder Laser gemessen wird, sondern die Phase des auf Infrarot oder Laser modulierten Signals. Es gibt einen tragbaren Laser-Entfernungsmesser, der in der Bauindustrie zur Hausvermessung verwendet wird und nach dem gleichen Prinzip funktioniert.
2. Die Ebene des Messobjekts muss senkrecht zur Lichteinstrahlung stehen
Normalerweise erfordert eine präzise Entfernungsmessung die Zusammenarbeit eines Totalreflexionsprismas, aber der Entfernungsmesser, der zur Hausmessung verwendet wird, misst direkt die Reflexion einer glatten Wand, hauptsächlich weil die Entfernung relativ gering ist und die Signalstärke der Lichtreflexion stark genug ist. Daraus lässt sich erkennen, dass die Wand vertikal sein muss, da sonst das Rücksignal zu schwach ist und die genaue Entfernung nicht ermittelt werden kann.
3. Kann die diffuse Reflexion der Objektebene messen
Dies ist normalerweise möglich. In tatsächlichen Projekten werden dünne Kunststoffplatten als reflektierende Oberflächen verwendet, um das Problem der starken diffusen Reflexion zu lösen.
4. Produkte für Unterhaltungsanwendungen mit Laser-Entfernungsmessern mit Impulsmethode können eine Anzeigegenauigkeit von 1 Meter und eine Messgenauigkeit von ± 1 Meter erreichen. Produkte für Messgeräte können eine Anzeigegenauigkeit von 0,1 Metern und eine Messgenauigkeit von ± 0,15 Metern erreichen.
5. Die Genauigkeit des Phasenlaser-Entfernungsmessers kann einen Fehler von 1 mm erreichen, was für verschiedene hochpräzise Messzwecke geeignet ist.
