红外测距仪的原理及其应用

1.应用

按载波的不同，电磁波测距仪分为光电测距仪和微波测距仪；在光电测距仪中，又按光源的不同，分为激光测距仪和红外测距仪。光电测距仪是以光波运载测距信号测量两点间距离的一种测距方法。与传统的用钢尺测量距离的方法相比较，光电测距具有精度高、灵活机动、作业迅速及受地形影响小等特点。光电测距技术自上世纪60年代以来得到了迅速的发展，特别是采用半导体红外光源的红外光电测距仪(以下简称红外测距仪)，已成为城市及各种工程中常用的测量工具。

2.构造

红外测距仪主要由调制光发射单元、接收单元，测相单元、计数显示单元、逻辑控制单元和电源变换器等部分组成，图1所示为其组成框图。其光源通常为砷化镓(GaAs)半导体发光二极管(见图2)。当有相当大的电流正向通过GaAs二极管的P—N结时，P—N结里就会发射出波长为O 72pm～o 94，删的近红外光，这是由于在掺杂的GaAs半导体中电子一空穴复合时，过剩的能量以光子形式放出而产生的。而且所射出的光强会随着注入电流的变化而变化。因此将它作为测距仪的光源，便可以通过改变馈电电流的大小对射出的光强直接进行幅度调制，即这种半导体发光器件兼有“辐射”一“调制”双重功能。

图1

用于接收调制光的红外光电探测转换器件通常为硅光敏二极管或雪崩式光敏二极管。这些器件具有“光电压效应”。当外来光照射到它的P—N结上时，由于光电能量转换的效应能在P—N两极产生一个电位差，其大小会随入射光的强弱而变化，从而起到“退调制”的作用。

图2

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