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专利名称：双向激光测宽及定中仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于仪器设备领域，特别涉及到激光测距系统中的双向激光测宽及定中仪。
背景技术：
激光测距，是利用激光技术来测量目标距离的一种手段，它是利用激光器做辐射源，向目标发射激光，然后从目标反射回来的信号中，提取目标的距离信息，激光测距出现之前，通常采用光学测距装置或微波雷达来测量目标间的距离，光学测距装置对距离分辨率不能令人满意，而微波雷达测距，其角度分辨率较差，在近地面、海面应用时，多路径和地物干扰问题令雷达测距很难解决。然而，激光测距系统以激光光波为辐射源，其频率比微波高几个数量级，频率上的量变，使该技术产生了质的变化，使得在测量精度、分辨率、抗干扰性等方面具有其他测距系统无法比拟的优越性，此外，它还具有体积小、测距速度快、测量数据易于数字化处理等特点，激光测距技术一出现就受到人们的极大重视，并获得了迅速的发展，现已成为比较成熟的一种测距技术，在导弹靶场试验、卫星轨道测量、火控、大地测量、地图绘制、交通管制等诸多军事、民用领域都得到广泛应用，激光测距系统按发射机发射方式不同，可分为脉冲式激光测距和连续波激光测距两类，按接收机探测方式不同，可分为直接接收系统和外差接收系统，目前使用中出现较多的类型，多数属于脉冲式发射的、直接接收系统的测距设备，激光器向被测目标发射出极窄的激光脉冲，此脉冲被目标反射回到激光测距仪接收部分，通过测量激光脉冲从测距仪到目标往返一次所需的时间Δt，就可以得到目标与激光测距仪之间的距离R，R＝1/2·C·Δt(其中C为空气中光速)，由公式可知，测距仪的位置，必须应该是具有精确坐标的基准点，否则将对固定或非固定的被测目标出现了不准确的缺陷，在具体操作时，需要将激光测距仪置于被测宽度的其中一端，如图1所示，要测量从A面到B面的宽度，将激光测距仪LM置于被测面A(或B)，从而测量出从A面到B面的距离L。用激光测距仪测量2个面之间的宽度时，就需要有一个基准点，将激光测距仪置于该基准点，测量出从该基准点到另一个被测面的距离，从而计算出2个面之间的宽度。为了排除对基准点坐标精确度的苛刻要求，我们依据所累积的从事激光测距的经验，研究开发了双向激光测宽仪，提供一种更加方便和高效的测量2个面之间的宽度的激光测量装置。如图2所示，本激光测宽装置的最大特点是采用双向激光测量技术，从双向激光测宽仪DBLM中分别发射出互成180度的激光束至2个被测面A和B，双向激光测宽仪DBLM分别测量出到A面的距离L1和到B面的距离L2，并将分别测得的距离L1和L2相加，即获得从A面到B面的宽度L。

发明内容
本实用新型需要解决的技术问题是，针对激光测距的已有技术中仅为单向单束激光测距，每次测量需确定基准面，较为繁琐，且影响被测数据的精确性等不足之处，为了克服这些不足就需要重新设计一种不需要设定基准面进行激光测距的装置，为了实现本实用新型的目的，是采用以下的技术方案来完成的，一种双向激光测宽及定中仪，包括仪器机箱、激光发射及激光接收装置，置于内部的分光镜、光电转换装置、激光驱动电路及电子线路板，其特征在于，激光发射及激光接收装置均为双向设置，其位置关系为180度角；内部的光电转换装置也是分别设置在两路激光的通路上；内部电子线路包含探测脉冲接收电路、探测距离信号处理电路、探测宽度信号运算及显示电路；由于采用了双光束激光测距方法，本激光测宽及定中仪不需要基准点即可测量出2个面A和B之间的宽度，该仪器可以放置在被测的A面和B面中间的位置，其距离一个被测面的最小间隔为单束激光测距的最小间隔。从而极大的方便与简化了各种工程应用中的宽度测量过程。测量时，两束激光B1、B2分别从激光器LD1和LD2向相反的方向发出，B1和B2互成180度，激光器LD1和LD2由LD驱动电路驱动，使LD1和LD2发出的脉冲具有不同的脉冲间隔，便于后续的信号处理电路区分2束激光的距离信号，当激光B1、B2分别投射到被测面A和B后反射回来，经过分光镜M1和M2将反射回来的激光送至光电探测器D1及D2，光电探测器将探测到的脉冲激光信号转换成电信号，并将电信号送到DP探测脉冲信号接收电路进行处理，该探测脉冲信号接收电路又包括前置放大、信号整形、脉宽识别，计数器及相位测量。DD距离信号处理电路将DP信号接收电路的信号进行转换成距离信号，并进行误差修正，从而获得由2束激光分别测得的距离信号，将该距离信号送至DS宽度信号运算及显示电路进行运算处理，得到A和B之间的宽度信号，并由显示电路及显示装置显示出宽度。
当需要确定A面和B面之间的中心点时，只需将测得的距离D 1和D2进行减法运算，当结果为0时，该装置所处的位置为中心点。采用先进的电子技术及半导体激光器和光电探测器，在400米左右测量范围内，该仪器可制成一台轻便小巧的手持式测量仪器。
本实用新型的有益效果是，该仪器简便、灵活，便于携带及现场使用，避免了激光测距中的繁琐设定基准面的过程，提高了仪器测量的准确度。


图1为传统的单向激光测距仪光路示意图图2为本双向激光测宽仪光路示意图图3为本双向激光测宽仪外貌示意图图4为本仪器中内部构件连接关系方框图具体实施方式
参照图1、图2，表示已有技术中单向激光测距仪与本发明双向激光测宽及定中仪光路示意图的区别，可以看出双向激光测宽及定中仪发出两束呈180度角的激光束L1、L2射向被测目标。参照图3，表示该双向激光测宽仪的外貌示意图，包含有机箱1，按180度对称设置的激光发射装置LD1、LD2，激光接收装置LD1’、LD2’，内部光电转换器2及2’电子线路板部分3。参照图4，该仪器内部设置有两个光电转换器2及2’，电子线路板3包含有DP探测脉冲信号接收电路，DD探测距离信号处理电路，以及DS测量宽度信号运算及显示电路。
权利要求1.一种双向激光测宽及定中仪，包括仪器机箱、激光发射及激光接收装置，置于内部的分光镜、光电转换装置、激光驱动电路及电子线路板，其特征在于，激光发射及激光接收装置均为双向设置，其位置关系为180度角；内部的光电转换装置也是分别设置在两路激光的通路上；内部电子线路包含探测脉冲接收电路、探测距离信号处理电路、探测宽度信号运算及显示电路。
2.根据权利要求1所述的双向激光测宽及定中仪，其特征在于，该仪器可以放置在被测的A面和B面中间的位置，其距离一个被测面的最小间隔为单束激光测距的最小间隔。
3.根据权利要求1所述的双向激光测宽及定中仪，其特征在于，该探测脉冲信号信号接收电路又包括前置放大、信号整形、脉宽识别、计数器及相位测量。
专利摘要双向激光测宽及定中仪，属于仪器设备领域，包括仪器机箱、激光发射及激光接收装置，置于内部的分光镜、光电转换装置、激光驱动电路及电子线路板，激光发射及激光接收装置均为双向设置，其位置关系为180度角；内部的光电转换装置也是分别设置在两路激光的通路上；内部电子线路包含探测脉冲接收电路、探测距离信号处理电路、探测宽度信号运算及显示电路。该仪器简便、灵活，便于携带及现场使用，避免了激光测距中的繁琐设定基准面的过程，提高了仪器测量的准确度。
文档编号G01S17/00GK2667505SQ200320129659
公开日2004年12月29日 申请日期2003年12月26日 优先权日2003年12月26日
发明者李俊春 申请人:李俊春