建筑工程測量高等教育出版社61課件講解

高等教育出版社建筑工程測量（第三版）

李仲

4.4全站儀

第四章距離測量與直線定向第三節(jié)光電測距儀簡介

4.3光電測距儀簡介

光電測距儀是用光波作為載波的測距儀器。它具有測距精度高、速度快和不受地形影響等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛用在工程測量中。光電測距儀有多種分類方法：按其所用的光源，可分為普通光源、紅外光源和激光光源三類；按其測程，可分為短程（3km以內(nèi)）、中程（3～15km）和長程（15km以上）三類；按其光波在測段內(nèi)傳播時間的測定方法，又可分為脈沖法和相位法兩類。工程測量中，多用相位法短程紅外測距儀。

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一、相位法測距的基本原理

設(shè)用相位法測距儀量A、B兩點(diǎn)間的距離D（如圖4.10），在A的時間為t，光速為c，則AB的距離為:點(diǎn)安置測距儀，在B點(diǎn)安置反射鏡。測距儀發(fā)射的調(diào)制光波，射向反射鏡后被射回儀器的接收系統(tǒng)。若光波往返于A、B間

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如果將光波在測線上按往、返距離展開，如圖4.11，顯然，可見：式中c/f為調(diào)制光波的波長，以λ表示，光波回到A點(diǎn)時的相位比發(fā)出時延遲了一個φ角。設(shè)調(diào)制光波的頻率為f，則

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考慮φ為光波的N個整周期相位與不足一個整周期的尾數(shù)△φ之和，故：（4-13）

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若把λ/2看作一把“光尺”的長度，則和鋼尺量距一樣，（4-13）但是，測相的相位計無法測定?中的整周期相位2πN部分，式（4.13）表明，AB的距離為N個整尺段的長度和不足一個整尺段的余長之和。

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只能測其余角△?。也就是說，相位法測距儀只能測D＜

如測1000m的某段距離時，可用λ1/2=10m和λ/2的距離。因此，需在測距儀中設(shè)置多個調(diào)制頻率測同一段距離。λ2/2=1000m的兩把“光尺”（相應(yīng)的調(diào)制頻率分別為f1≈1.5MHZ和f2≈150kHz）分別測量，如圖4.12所示。

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前者測量相當(dāng)于△φ1的距離，即給出小于10m的毫米位、厘兩者測得的距離銜接起來，便得到完整的距離。米位、分米位和米位，后者測量相當(dāng)于△φ2的距離，但只給出10m以上的位。

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銜接工作由儀器內(nèi)部的邏輯電路自動完成。一般測距儀中都設(shè)有多個光尺頻率，目的就在于用高頻測尺保證測距精度，用低頻光尺保證測程。

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二、光電測距中的改正計算1、儀器加常數(shù)、乘常數(shù)如圖4.13所示，由于儀器的發(fā)射和接收等效面與儀器中心不一致，反射鏡的等效反射面與反射鏡中心也不一致，加上光波在儀器內(nèi)部光

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路走過的光程d，測距儀測得的距離，實際上是發(fā)光管等效面至反射鏡等效面的距離D′與內(nèi)光路的光程d之差，即D″。

待測距D與實測距離D″相差一個常數(shù)K，稱為儀器加常數(shù)。

儀器使用一段時間后，由于晶體老化，光尺的

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實際頻率相對于它的設(shè)計頻率有偏移，使所測距離中存在隨距離變化的系統(tǒng)誤差，其比例因子稱為儀器乘常數(shù)。2、氣象改正數(shù)

儀器的加、乘常數(shù)應(yīng)定期測定，然后預(yù)置在儀器里，以便測距時測距儀自動改正所測距離。儀器的光尺長度是在標(biāo)準(zhǔn)氣象參數(shù)下推算出來的。測距時的氣象參數(shù)與儀器設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)氣象參數(shù)不一致，

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使測距值含有系統(tǒng)誤差。因此，測距時尚需測定大氣的溫式中△D——D的氣象改正數(shù)，以mm為單位；例如，DCH-2紅外測距儀的氣象改正公式為度（讀至1℃）和氣壓（讀至mmHg），然后利用儀器生產(chǎn)廠家提供的氣象改正公式，計算所測距離的氣象改正數(shù)。

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D——所測距離的值，以km為單位；P——測距時的氣壓，以mmHg為單位；t——測距時的溫度，以℃為單位。

若根據(jù)實測的p和t算出式（4.14）中括號內(nèi)的值，將它作為乘常數(shù)預(yù)置在DCH-2中，儀器可自動進(jìn)行氣象改正。

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如圖4.14所示，測距儀測得的距離經(jīng)儀器加、乘常數(shù)和氣象改正數(shù)改正后，是測距儀中心至反射鏡中心的斜距Ds。3、平距計算

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可用從豎盤上讀出的天頂距角φ，依下式計算所測平距D此外，測站點(diǎn)與鏡站點(diǎn)間的高差h可由下式計算：

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式中：h'——初算高差；

i——經(jīng)緯儀的高度；

v——覘標(biāo)高度。測距時：下面我們看測距儀的相片WildDI3000脈沖測距儀ND3000紅外測距儀ND3000紅外測距儀內(nèi)部北京光學(xué)儀器廠——HGC-1紅外測距儀Wild新T2+DI1000相位式紅外測距儀WildDI4L相位式紅外測距儀日本拓普康測距儀高精度測距儀

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三、喜利得手持激光測距儀下圖為德國喜利得(HILTI)公司生產(chǎn)的PD30手持激光測距儀。

在建筑施工與房產(chǎn)測量中，經(jīng)常需要測量距離、面積和體積，使用手持激光測距儀可以方便、快速地實現(xiàn)。

4.3光電測距儀簡介

喜利得公司生產(chǎn)的PD30手持激光測距儀

4.2鋼尺量距的精密方法

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PD30簡單的操作,即可完成各種測量任務(wù)

4.3光電測距儀簡介

4.3光電測距儀簡介

徠卡DISTOA8手持激光測距儀：帶傾斜傳感器——便于測量坡度；帶3×數(shù)碼瞄準(zhǔn)器——便于白天測量。