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相位测距是精密测距的仪器。 相法 是利用检测发射光和反射光在空间中传播时发生的相位差来检测距离的。
相位式激光测距一般应用在精密测距中。由于其精度高，一般为毫米级，为了有效的反射信号，并使测定的目标限制在与仪器精度相称的某一特定点上，对这种测距仪都配置了被称为合作目标的反射镜。
若调制光角频率为ω，在待测量距离D上往返一次产生的相位延迟为φ，则对应时间t 可表示为:
t=φ/ω
将此关系代入(3-6)式距离D可表示为
D=1/2 ct=1/2 c·φ/ω=c/(4πf) (Nπ+Δφ)
=c/4f (N+ΔN)=U(N+)
式中:φ--信号往返测线一次产生的总的相位延迟。
ω--调制信号的角频率，ω=2πf。
U--单位长度，数值等于1/4调制波长
N--测线所包含调制半波长个数。
Δφ--信号往返测线一次产生相位延迟不足π部分。
ΔN--测线所包含调制波不足半波长的小数部分。
ΔN=φ/ω
在给定调制和标准大气条件下，频率c/(4πf)是一个常数，此时距离的测量变成了测线所包含半波长个数的测量和不足半波长的小数部分的测量即测N或φ，由于近代精密机械加工技术和无线电测相技术的发展，已使φ的测量达到很高的精度。
为了测得不足π的相角φ，可以通过不同的方法来进行测量，通常应用最多的是延迟测相和数字测相，目前短程激光测距仪均采用数字测相原理来求得φ。
由上所述一般情况下相位式激光测距使用连续发射带调制信号的激光束，为了获得测距高精度还需配置合作目标，而目前推出的手持式激光测距仪是脉冲式激光测距仪中又一新型测距仪，它不仅体积小、重量轻，还采用数字测相脉冲展宽细分技术，无需合作目标即可达到毫米级精度，测程已经超过100m，且能快速准确地直接显示距离。
相位噪声是衡量频率标准源（高稳晶振、原子频标等）频稳质量的重要指标，随着频标源性能的不断改善，相应噪声量值越来越小，因而对相位噪声谱的测量要求也越来越高。传统的零拍测量法已面临严重的挑战，特别是在如何...
发动机每个缸的点火有一定时序，由曲轴的相位控制，4缸的时序为1-3-4-2或1-2-4-3。发动机完成4个冲程，曲轴就转过2圈即720度，由于时序的限定，就有了相位差，所以你就会看到发动机运行时，不是...
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高压电缆-架空线混合线路相位测距法
高压电缆-架空线混合线路相位测距法
提出一种高压电缆-架空线混合线路相位测距法,该方法定义了一新定位函数。通过分析可知,在混合线路上,当所取参考点与故障点的相对位置不同时,定位函数呈现不同的相位特性;当所取参考点在故障点前后变化时,定位函数的相位会发生唯一一次相位突变,相位发生突变的位置即为故障点,故障特征明显,因此利用此相位突变特征进行混合线路的快速故障定位。该方法无需事先判别故障区段,将混合线路直接等效为一等长线路进行故障测距,测距精度基本上不受过渡电阻、故障类型、采样频率、故障位置和负荷电流等因素的影响,无测距死区,较好地克服了传统方法在混合线路连接点附近有死区的不足。PSCAD软件仿真结果表明该相位测距法正确,测距精度高。
相位测距法是通过强度调制的连续光波在往返传播过程中的相位变化来测量光束的往返传播时间，其计算公式如下:
t=Φ/2πf
式中，t为光波往返传播时间(s);Φ为调制光波的相位变化量(rad); f为调制频率(Hz)。
光的往返传播时间得到后，目标至参考点的距离可由下式求得
R=(c/2)×(Φ/2πf)=(λ/2)×(Φ/2π)
式中，R为目标至参考点距离(m);c为光波传播速度(m/s);λ为调制光波波长(m)。
相位位移是以2π为周期变化的，因此有
Φ=(N+△n).2π
式中，N为相位变化整周期数;△n为相位变化非整周期数。
由以上两式可知
R=λ/2×(N+△n)
上式表明，只要测出发射和接收光波的相位差，即可得到目标的距离。因此相位测距可理解为以调制光波半波长为"测量尺度"的距离测量方法。
光学测距中常使用激光测距。这是利用激光的单色性和相干性好、方向性强等特点，以实现高精度的计量和检测，如测量长度、距离、速度、角度等等。激光测距在技术途径上可分为脉冲式激光测距和连续波相位式激光测距。脉冲式激光测距原理与雷达测距相似，测距仪向目标发射激光信号，碰到目标就要被反射回来，由于光的传播速度是已知的，所以只要记录下光信号的往返时间，用光速(30万千米/秒)乘以往返时间的二分之一，就是所要测量的距离。现在广泛使用的手持式和便携式测距仪，作用距离为数百米至数十千米，测量精度为五米左右。我国研制的对卫星测距的高精度测距仪，测量精度可达到几厘米。连续波相位式激光测距是用连续调制的激光波束照射被测目标，从测量光束往返中造成的相位变化，可换算出被测目标的距离。为了确保测量精度，一般要在被测目标上安装激光反射器。它测量的相对误差为百万分之一。激光测距仪与微波雷达结合，还可以发挥激光波速窄的特长，弥补微波雷达低仰角工作时受地面干扰的不足。激光测距与光学经纬仪、红外及电视跟踪系统相结合，组成光电跟踪测量系统，既可作为靶场试验的测量设备，又常用作武器的光电火力控制系统。这种激光测距仪已广泛用于地面火炮、坦克炮的火控系统，大大提高了命中率。
电磁波测距有两种方法：脉冲测距法和相位测距法。
由测线一端的仪器发射的光脉冲的一部分直接由仪器内部进入接收光电器件，作为参考脉冲；其余发射出去的光脉冲经过测线另一端的反射镜反射回来之后，也进入接收光电器件。测量参考脉冲同反射脉冲相隔的时间t，即可由下式求出距离D： ,式中 c为光速。卫星大地测量中用于测量月球和人造卫星的激光测距仪，都采用脉冲测距法。
用高频电流调制后的光波或微波从测线一端发射出去，由另一端返回后，用鉴相器测量发射波与回波之间的相位差嗘。若调制频率为f，则电磁波往返经历的时间为： ,式中n是时间t中的整周数。将 t代入到上列脉冲测距法的公式中，得距离D为： ,式中λ是已知的调制波波长相当于测量距离的尺子的长度,n相当于测程上的整尺数是不足一个测尺长的尾数。
为了确定整尺数n,通常采用可变频率法和多级固定频率法。前者是使测距仪的调制频率在一定范围内连续变化，这就相当于连续改变测尺长度，使它恰好能量尽待测距离。测距时，逐次调变频率，使不足整尺的尾数等于零。根据出现零的次数和相应的频率值，就可以确定整测尺数n°当采用多级固定频率法时,相当于采用几根不同长度的测尺丈量同一距离。根据用不同频率所测得的相位差，就可以解出整周数n，从而求得距离D。
相位差除了用鉴相器测量之外，还可采用可变光路法，即用仪器内部的光学系统改变接收信号的光程，使该信号延迟一段时间。电子仪表指示发射信号与接收信号相位相同时，直接在刻划尺上读出尾数。此外，还可以用延迟电路来改变接收信号的相位，由该电路调整控制器上的分划，读出尾数。
激光测距按测距原理区分，大体有如下三类：
(1)脉冲测距法，这种脉冲测距的精度大都为米的量级，是用于军事及工程测量中精度要求不高的场合使用。
(2)相位测距法，通过测量单色连续激光的调制波在待测距离上往返传播所发生的相位变化，间接测量时间，达到距离测量目的。这种方法测量精度高，通常在毫米量级，因而在大地、工程和体育测量中得到了广泛应用。
(3)干涉测距法，它也是一种相位法测距，但不是通过测量激光调制信号的相位来测定距离，而是通过测量激光光波本身的干涉条纹变化来测定距离，所以距离分辨率可达到半个激光波长，通常达到微米量级。
光学测距相位测距法
