高精度激光测距仪在大物位上的应用研究.pdf

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1、第23卷第4期仪器仪表用户EICVo1．232016年4月NSTRUMEN1ATION2016No．4高精度激光测距仪在大物位上的应用研究曹福祝，李冬梅(承德市本特思达仪表有限公司，河北承德067000)摘要：工业上有很多物位需要精确测量，虽然有一些仪表能够测量，满足了生产工艺要求，但是对于大量程的物位，要么测量的量程不够，要么测量精度不够，要么满足不了仪表安装要求等，而激光测距仪有着良好的抗电磁波干扰，很高的精度，方向性强及测量长度大，基于以上原因，高精度激光测距仪在大物位测距上就有了独特优势和应用前景。关键词：光学测量；激光测距；温度补偿；数字通讯中图分类号：

2、TH文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1671—1041．2016．04．005文章编号：1671—1041(2016)04-0016-03ApplicationofHigh—precisionLaserRangeFinderonaLargeLevelCaoFuzhu，LiDongmeifBent—starInstrumentco．，LTD．ChengdeCity，ChengdeHebei067000，China)Abstact：Therearemanythingsonindustrialneedaccuratemeasurement，while

3、therearesomeinstrumentcanmeasure，satisfyingtherequirementsofproductionprocess，butforlargescalelevel，ortherangeofmeasurementisnotenough，eithermeasurementprecisionisnotenough，ortheinstrumentinstallationrequirementsfulfilled，andSOon，andalaserrangefinderwithgoodresistancetoelectromagnetic

4、interference，highprecision，strongdirectivityandmeasurethelength，basedontheabovereasons，highprecisionlaserrangefinderonthelargelevelhighprecisionrangehasuniqueadvantagesandapplicationprospect．Keywords：opticalmeasurement；laserranging；temperaturecompensation；digitalcommunication．如果把光信号从发

5、出到接收所用的时间检测出来，就可以利用公式计算出测距仪与被测目标之间的距离。假设所测工业生产中有一些物位的距离在几十米到几百米之间，距离设为L，光信号往返时间设为t，光信号在空气中的传用一些接触(如电容式物位计、钢带物位计、射频导纳物播速度为e，则L=ct／2。位计、重锤物位计等)和非接触(如超声物位计、雷达物2)相位式激光测距：首先对测距仪的激光器发出的光位计)的仪表都无法满足要求，究其原因不是量程不够，信号进行幅度调制，经调制后的光信号发射后遇到被测目就是精度不够，或者满足不了安装要求，这种情况下高精标的部分光信号被反射回来，发出到接收之间光信号会产度激光测距

6、仪就体现了其独特的优势。由于现代高科技的生相应的相位延迟，利用公式和调制光信号的波长就能计发展生产出超大集成电路芯片，使得高精度激光测距仪实算出光信号所传输的距离Ⅲ。现高精度成为可能，精度可以精确到±lmm以内，发射角相位式测距原理是经过调制后的光信号由激光器发出，非常小，非接触，方向好及安装维护方便。在空气中传输遇到被测目标后部分光信号被反射，检测出光信号在一定时间t后所产生的相位移4)，利用公式和光1激光测距的工作方式信号的波长计算出光信号所传输的距离L如图1所示，A激光测距仪表在工业测距应用起着越来越重要的作用，点表示调制光信号的起始点，B点为被目标的表面，

7、A’表激光测距的工作方式一般有两种：示光信号经被测目标反射后的接收点，A和A两点之间的1)脉冲式激光测距：由测距仪的激光器发出一束光脉距离就是光信号所传输的距离，它等于待测距离L的2倍，冲信号，光信号经空气传输到被测目标的表面后，其中的图1中光信号在往返路径上的相位移用来表示。一部分光信号被反射回来，接收单元接收到返回的光信号，收稿日期：2016—02—17作者简介：曹福祝(1967一)，男，满族，工程师，总工，研究方向：自动化仪表与控制系统。第4期曹福祝·高精度激光测距仪在大物位上的应用研究17分、秒3个指针才能准确地确定时间)，采用两种频率相互配合使用及平均值

8、的合理运算