相位法测距是光电测距的主要方式之一,也是目前测距精度高,应用广泛的一种测距方法。相位法激光测距利用发射的调制光和被测目标反射的接收光之间光强的相位差包含的距离信息,来实现对被测目标距离的测量,由于采用调制和差频测相等技术,具有测量精度高的优点,广泛用于有合作目标的精密测距场合。
采用差频测相就是将高频信号变到携带相同的相位信息的低频信号,然后对该低频信号进行测相。在频率降低后,信号的周期扩大,这样的就大大提高了测相的分辨率,即提高了测相精度。同时,多个测尺频率转换为统一低频信号测相后,对接收机的频响要求降低,即对不同的调制频率,其接收信号差频后的滤波放大频率始终固定,这样有利于接收机获得高增益与高选择性。
在测距仪内一路主振信号经过激光器调制发射出去, 经待测目标反射回来,再由光电器件转成电信号, 与本振信号送入混频器差频成低频或中频信号, 这一路信号称为测量信号。另一路的主振和本振直接送入混频器差频出相同频率的低频或中频信号, 称为参考信号,比较两路信号的相位差
自动增益控制原理
从发射到接收过程中,经过目标物的漫反射以及衰减,由于受半导体激光器发射功率、收发距离远近等各种因素的影响,接收电路所接收的激光信号强弱变化范围很大。如果接收电路增益不变,则信号太强时会造成接收机的饱和或者阻塞,甚至使接收机损坏,而信号太弱时又有可能丢失。因此在信号接收放大模块中包含自动增益控制电路(AGC),以便对信号幅度的放大进行自动控制,在接受弱信号时,使接收电路有很高的增益,而在接收弱信号时,接收电路的增益应减小一些。这种要求靠人工增益控制来实现是困难的,采用自动增益控制电路,使接收电路的增益随着接收信号强弱而自动变化,使接收信号其满足混频器的要求。自动增益控制电路是接收电路中不可缺少的辅助电路
光电探测器
光电探测器件的作用是利用物质的光电效应把光信号转换成电信号。它的性能对光电系统的性能影响很大,它可以缩小系统的体积、减轻系统的重量、增大系统的作用距离等。在军事上、空间技术和其他的科学技术以及工农业等生产上光电探测器件得到广泛应用。
频率响应和响应时间:频率响应是指在入射光波一定的条件下,探测器的灵敏度随入射光信号的调制频率的变化而变化的特性。若探测器的响应速度跟不上调制信号频率的变化时,则灵敏度下降,波形变坏。响应频率和响应时间都是表征探测器响应速度的量,只是使用于不同的场合。