专利名称：激光脉冲测距仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及激光测距领域，特别是涉及一种激光脉冲测距仪。
背景技术：
激光测距仪已经被广泛应用于各个领域。传统的相位法测距虽然精度高，但是在无合作目标及对人眼安全激光(平均光功率< ImW )的情况下，测程只能达到100ITI，不能满足实际工程测量的需要。而脉冲法测距具有探测距离远、对光源相干性要求低等优点，它利用激光脉冲持续时间极短，能量相对集中，瞬时功率大的特点，在平均光功率相同的条件下，能够实现长距离测量，但目前的测量精度约为0. 5ITI。因此提高激光脉冲测距的精度，实现远距离高精度测距便成为了目前工程技术界迫切需要解决的一项关键技术。目前，脉冲测距主要有纯计数法、模拟内插法、数字内插法3种。纯计数法电路简单，测程长，但精度低，因此一般不单独采用；而模拟内插法可把技术精度提高到PS级别，但由于是基于电容的充放电技术，线性度差，测量时间长，受温度和电磁辐射干扰很大，不适合测距传感器系统的高实时性和恶劣的工作环境；数字内插法基予延时线插入法技术，其单脉冲测测量精度高、测量范围大，并可进行高重复测距，因此更适合激光测距传感器。目前有的产品选用由德国ACAM公司的高精度时间数字转换芯片——TDC-GP2，采用延迟线插入法技术来精密量化时间间隔，达到了 Ps级别。有的产品选用了复杂的新一代PLD器件，采用0. 18iim falsh工艺，采用FPGA结构，使用硬件描述语言VHDL进行电路设计与输入，设计成本和设计难度加大。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种体积小、测程远、可靠性高的激光脉冲测距仪。实现本实用新型目的的技术方案是一种激光脉冲测距仪，具有电源�？�、激光器、距离显示�？�、放大器、光敏接收器和控制电路�？椋凰龅缭茨？槲す馄�、距离显不�？�、放大器和控制电路�？楣┑纾凰黾す馄鞯氖涑龆私臃糯笃鞯氖淙攵耍凰龉饷艚邮掌鞯氖涑龆私臃糯笃鞯氖淙攵耍凰龇糯笃鞯氖涑龆私涌刂频缏纺？榈氖淙攵耍凰隹刂频缏纺？榈氖涑龆私泳嗬胂允灸？椋凰隹刂频缏纺？榘ň哂谐涞缡奔洳饬康ピ腜IC24单片机。上述技术方案所述电源�？槲な秸竦闯涞绲缭矗坏缭茨？榫哂锌氐缭葱酒凰隹氐缭葱酒猄G3524。上述技术方案所述距离显示�？榫哂凶恍酒凰鲎恍酒狹AX232芯片。上述技术方案所述光敏接收器为雪崩二极管；所述雪崩二极管为C30950E。本实用新型具有积极的效果(I)本实用新型采用充电时间测量单元，充电时间测量单元具有电流源；电流源与单片机的A/D转换器相连；用于时间或电荷测量，通过固定电流源来对电路进行充电，在进行电荷测量的情况下，电流是固定的，向电路施加电流的时间也是固定的。只要通过A/D测得电压就可以测得电路的电容。在进行时间测量的情况下，电流和电路的电容都是固定的，由A/D读取的电压可以代表从电流源开始对电路进行充电到停止充电经过的时间。(2)本实用新型的电源�？槲な秸竦闯涞绲缭矗坏缭茨？榫哂锌氐缭葱酒豢氐缭葱酒猄G3524 ;开关电源芯片可以对系统低压直流电压进行升压，为激光管提供直流高压电源。(3)本实用新型的距离显示�？榫哂凶恍酒蛔恍酒狹AX232芯片；通过 转换芯片进行TTL电平与232电平转换，实现与计算机通信，完成测距数据的显示。(4)本实用新型的光敏接收器为雪崩二极管；雪崩二极管为C30950E ;雪崩二极管具有很高的内部增益，响应速度快。(5)本实用新型只需要一片单片机无需其他的特殊电路，就可以实现激光脉冲测距，结构简单，可以提高数据采集的精度，体积小、测程远、可靠性高，给实际测量带来很大的方便。可以通过增大PIC内电容C或降低恒流源来增加脉冲激光测距仪的测量范围，实现脉冲激光测距的更长动态范围设计。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中图I为本实用新型的结构示意图。图中I.电源�？椋�2.激光器，3.距离显示�？椋�4.放大器，5.光敏接收器，6.控制电路�？椋�6-1.充电时间测量单元。
具体实施方式
见图1，本实用新型具有电源�？镮、激光器2、距离显示�？�3、放大器4、光敏接收 器5和控制电路�？�6 ；电源�？镮采用他激式振荡充电电源，电源模块I具有SG3524开关电源芯片；电源�？镮为激光器2、距离显示�？�3、放大器4和控制电路�？�6供电；激光器2的输出端接放大器4的输入端；光敏接收器5米用C30950E雪崩二极管；光敏接收器5的输出端接放大器4的输入端；放大器4的输出端接控制电路�？�6的输入端；控制电路�？�6的输出端接距离显示�？�3 ;距离显示�？�3具有MAX232转换芯片；控制电路�？�6包括具有充电时间测量单元6-1的PIC24单片机。本实用新型的工作原理为接通电源，接到测距选通工作信号时，产品进入选通工作状态，对选通电位器的值进行处理，使距离显示�？�3显示相应的选通距离数值，完成测试距离的选择；当按下测距按键时，产品进入测距工作状态，首先令充电电源进行DC/DC变换，待几组电压建立后，发出复位信号，对充电时间测量单元6-1进行复位及实现接收放大电路的增益控制，同时触发激光发射系统发出脉冲激光。当发出激光脉冲时，充电时间测量单元6-1电流源对电容进行充电，光敏接收器将发射脉冲的一小部分及探测到的激光回波信号转变为电信号，当接到返回脉冲后，电容停止充电。由A/D读取的电压代表从电流源开始对电路进行充电到停止充电经过的时间。根据采样电容上的电压值，即可得到相关于时间的值，由此获得光脉冲飞行时间，经数据计算得到距离值z = C* AT/2 ;距离的测量结果由距离显示�？�3直接显示出来。以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之 内。
权利要求1.一种激光脉冲测距仪，具有电源模块(I)、激光器(2)、距离显示�？�(3)、放大器(4)、光敏接收器(5)和控制电路�？椤�);所述电源�？�(I)为激光器(2)、距离显示�？�(3)、放大器(4)供电和控制电路�？�(6)供电；所述激光器(2)的输出端接放大器(4)的输入端；所述光敏接收器(5)的输出端接放大器(4)的输入端；所述放大器(4)的输出端接控制电路�？�(6)的输入端；所述控制电路模块(6)的输出端接距离显示�？�(3);其特征在于所述控制电路�？�(6)包括具有充电时间测量单元￠-1)的PIC24单片机。
2.根据权利要求I所述的激光脉冲测距仪，其特征在于所述电源模块(I)为他激式振荡充电电源；电源�？�(I)具有开关电源芯片；所述开关电源芯片为SG3524。
3.根据权利要求I所述的激光脉冲测距仪，其特征在于所述距离显示�？�(3)具有转换芯片；所述转换芯片为MAX232芯片。
4.根据权利要求I所述的激光脉冲测距仪，其特征在于所述光敏接收器(5)为雪崩二极管；所述雪崩二极管为C30950E。
专利摘要本实用新型涉及一种激光脉冲测距仪，具有电源�？�、激光器、距离显示�？�、放大器、光敏接收器和控制电路�？椋凰龅缭茨？槲す馄鳌⒕嗬胂允灸？椤⒎糯笃骱涂刂频缏纺？楣┑纾凰黾す馄鞯氖涑龆私臃糯笃鞯氖淙攵耍凰龉饷艚邮掌鞯氖涑龆私臃糯笃鞯氖淙攵耍凰龇糯笃鞯氖涑龆私涌刂频缏纺？椋凰隹刂频缏纺？榈氖涑龆私泳嗬胂允灸？椋凰隹刂频缏纺？榘ň哂谐涞缡奔洳饬康ピ腜IC24单片机。本实用新型只需要一片单片机无需其他的特殊电路，就可以实现激光脉冲测距，结构简单，可以提高数据采集的精度，体积小、测程远、可靠性高，给实际测量带来很大的方便。
文档编号G01S17/08GK202443121SQ20122001901
公开日2012年9月19日 申请日期2012年1月16日 优先权日2012年1月16日
发明者陈黎敏 申请人:常州信息职业技术学院
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
