專利名稱：一種具有無線收發(fā)功能的激光測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動(dòng)測量儀表領(lǐng)域，涉及一種具有無線收發(fā)功能的激光測量裝置。
背景技術(shù)：
隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市、交通、住房等基礎(chǔ)的建設(shè)，對測量特別 是距離測量需求越來越大。傳統(tǒng)的測繪設(shè)備難滿足其高速增長的市場需求，快 速、高精度、多功能的測繪設(shè)備越來越受市場青睞。激光測距儀可以滿足短距、 長距測量要求，用激光來測量其優(yōu)越性是其它設(shè)備所不具備的。隨著技術(shù)的發(fā) 展，激光測距儀無論是短距，還是長距其精度是越來越高，向多功能方向發(fā)展。 目前市場上的激光測距裝置主要是國外品牌，其價(jià)格昂貴，技術(shù)支持、保養(yǎng)維 護(hù)都面臨許多問題和困難，而且都沒有遠(yuǎn)程無線數(shù)據(jù)傳輸功能，不能進(jìn)行遠(yuǎn)程 遙控測量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處而提供一種結(jié) 構(gòu)簡單、功能強(qiáng)大、容易實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)集成的具有無線收發(fā)功能的激光測量裝 置。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn) 一種具有無線收發(fā)功能的激 光測量裝置，其特征在于，該裝置包括MCU中央控制單元、高速時(shí)間測量單 元、激光器驅(qū)動(dòng)器、激光器、激光發(fā)射光路、激光接收光路、光電接收電路、 信號處理電路、操作鍵盤、LCD顯示器、存儲(chǔ)器、通訊接口、 RF接口、被測 目標(biāo)；MCU中央控制單元控制激光發(fā)射回路發(fā)射激光脈沖到被測目標(biāo)，經(jīng)被 測目標(biāo)反射后，反射激光進(jìn)入接收回路，經(jīng)光電信號轉(zhuǎn)換與處理后，反饋到 MCU中央控制單元，同時(shí)再次觸發(fā)下一次新的激光發(fā)射與接收，如此反復(fù)，
經(jīng)過設(shè)定次數(shù)的循環(huán)后，完成一次測量操作，得到被測距離，并將測量結(jié)果顯 示在LCD窗口里。
所述的通訊接口為擴(kuò)展功能接口，擴(kuò)展通訊接口可實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)計(jì)算機(jī)或其 它設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸。
所述的RF接口為遠(yuǎn)程無線數(shù)據(jù)傳輸接口。
所述的存儲(chǔ)器用來存放一些系統(tǒng)參數(shù)和測量結(jié)果，具有掉電保護(hù)功能。
所述的MCU中央控制單元將測量結(jié)果發(fā)送給RF收/發(fā)模塊，再經(jīng)天線發(fā) 送到遠(yuǎn)端；遠(yuǎn)端的控制與監(jiān)測中心，通過無線方式發(fā)送控制命令給激光測量裝 置，遙控其進(jìn)行測量與數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)異地遙控遙測。
所述的激光測量裝置和遠(yuǎn)端的控制器都內(nèi)嵌有RF收/發(fā)模塊，雙方通過無 線方式進(jìn)行通訊，遠(yuǎn)端控制器通過遙控方式啟動(dòng)激光測量裝置進(jìn)行測量，并實(shí) 時(shí)接收激光測量裝置反饋回來的測量結(jié)果，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控測量。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明裝置利用反射方式進(jìn)行測量，測距裝置發(fā)射經(jīng)過 調(diào)制的激光信號到達(dá)目標(biāo)，經(jīng)目標(biāo)反射后回到本裝置，通過計(jì)算激光信號從發(fā) 送到接收的時(shí)間差t，再和激光信號的傳播速度c進(jìn)行相乘，得到所需測量總 距離D。艮卩D=ct/2 其中D—一測距裝置與被測目標(biāo)間的距離； c一一光在大氣中傳播的速度；
t一一光往返測距裝置與被測目標(biāo)一次所需的時(shí)間。 回波觸發(fā)測距技術(shù)的主要原理是向目標(biāo)發(fā)射激光脈沖，再接收目標(biāo)反射回 來的激光脈沖信號并進(jìn)行放大、濾波、整形處理，利用該脈沖信號觸發(fā)半導(dǎo)體 激光器驅(qū)動(dòng)電路，發(fā)射新的激光脈沖，再接收返回的激光脈沖，這樣循環(huán)下去， 形成閉環(huán)振蕩，并產(chǎn)生具有一定振蕩頻率的光/電脈沖信號，通過測量電脈沖信 號的振蕩頻率就可以測定從發(fā)射源到目標(biāo)之間的距離。
本發(fā)明裝置的技術(shù)指標(biāo)及特點(diǎn)如下 測量精度±1.5 mm; 測距范圍0. 05 m——50 m 激光束光斑直徑(距離)6/30mm (10/50m) 記憶(存儲(chǔ))15個(gè)值
溫度范圍儲(chǔ)存-25°C -70°C 使用-10°C 50°C


圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)組成框圖2為本發(fā)明裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控遙測的系統(tǒng)組成圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1所示，本發(fā)明"具有無線收發(fā)功能的激光測量裝置"由多個(gè)部分構(gòu)成， 包括MCU中央控制單元1、高速時(shí)間測量單元2、激光器驅(qū)動(dòng)器3、激光器4、激 光發(fā)射光路5、激光接收光路6、光電接收電路7、信號處理電路8、操作鍵盤9、 LCD顯示器IO、存儲(chǔ)器ll、通訊接口 12、 RF接口 13、被測目標(biāo)14。 MCU中央 控制單元1是本發(fā)明裝置的核心，它指揮控制測量過程的進(jìn)行與數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程無線傳 輸，測量過程的啟動(dòng)有兩種方法， 一是通過操作鍵盤9，另外一種方法是通過遠(yuǎn)程 遙控，由RF接口 13接收遠(yuǎn)程遙控指令，啟動(dòng)測量過程。 一次測量過程開始后， MCU中央控制單元1首先發(fā)出激光發(fā)射開始信號給激光器驅(qū)動(dòng)器3，進(jìn)而控制激 光器4發(fā)射激光，經(jīng)由激光發(fā)射光路5把照射激光發(fā)射出去，照射到被測目標(biāo)14。 照射激光經(jīng)過被測目標(biāo)14反射后，進(jìn)入激光接收光路6，再經(jīng)過光電接收電路7 和信號處理電路8之后，將反饋信號傳送給MCU中央控制單元1，完成一次脈沖 測量操作，并啟動(dòng)下一次脈沖測量過程。高速時(shí)間測量單元2是系統(tǒng)的時(shí)鐘基準(zhǔn)， 由它完成測距脈沖周期的測量。操作鍵盤9、 LCD顯示器IO、存儲(chǔ)器ll、通訊接 口 12、 RF接口 13都直接與MCU中央控制單元1相連，操作鍵盤9是用戶輸入 窗口，實(shí)現(xiàn)功能選擇和測量起/?？刂疲籐CD顯示器IO用來顯示測量結(jié)果和系統(tǒng)工 作模式、工作狀態(tài)等信息；存儲(chǔ)器ll保存系統(tǒng)的工作參數(shù)與測量結(jié)果，具有掉電 保護(hù)功能，確保系統(tǒng)再次上電后，維持原有的工作模式和設(shè)置，避免重新進(jìn)行測量 條件設(shè)置的麻煩；通訊接口 12是本系統(tǒng)進(jìn)行功能擴(kuò)展的對外接口，可與系統(tǒng)計(jì)算 機(jī)連接，形成智能化控制系統(tǒng)；RF接口 13是本發(fā)明裝置與遠(yuǎn)程終端進(jìn)行無線數(shù) 據(jù)通訊的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由它接收來自異地遠(yuǎn)端的遙控命令信號，并將測量結(jié)果發(fā)送給 遠(yuǎn)端控制監(jiān)測中心。
如圖2所示，遠(yuǎn)程遙控測量應(yīng)用系統(tǒng)由"具有無線收發(fā)功能的激光測量裝
置"r 、遠(yuǎn)程遙控中心2'、被測目標(biāo)3'三個(gè)部分組成。具有無線收發(fā)功 能的激光測量裝置r接收來自遠(yuǎn)程遙控中心2'的遙控命令，啟動(dòng)測量開始，
發(fā)射激光照射到被測目標(biāo)3',進(jìn)行激光測距，并將測量結(jié)果以無線編碼方式 傳輸給遠(yuǎn)程遙控中心2'，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控測量。應(yīng)用圖2所示的系統(tǒng)，可以實(shí) 現(xiàn)工作人員不到現(xiàn)場，就能夠完成檢測任務(wù)，非常方便那些需要定期監(jiān)測位置 狀態(tài)的場合。
權(quán)利要求
1.一種具有無線收發(fā)功能的激光測量裝置，其特征在于，該裝置包括MCU中央控制單元、高速時(shí)間測量單元、激光器驅(qū)動(dòng)器、激光器、激光發(fā)射光路、激光接收光路、光電接收電路、信號處理電路、操作鍵盤、LCD顯示器、存儲(chǔ)器、通訊接口、RF接口、被測目標(biāo)；MCU中央控制單元控制激光發(fā)射回路發(fā)射激光脈沖到被測目標(biāo)，經(jīng)被測目標(biāo)反射后，反射激光進(jìn)入接收回路，經(jīng)光電信號轉(zhuǎn)換與處理后，反饋到MCU中央控制單元，同時(shí)再次觸發(fā)下一次新的激光發(fā)射與接收，如此反復(fù)，經(jīng)過設(shè)定次數(shù)的循環(huán)后，完成一次測量操作，得到被測距離，并將測量結(jié)果顯示在LCD窗口里。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有無線收發(fā)功能的激光測量裝置，其特征 在于，所述的通訊接口為擴(kuò)展功能接口，擴(kuò)展通訊接口可實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)計(jì)算機(jī)或 其它設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有無線收發(fā)功能的激光測量裝置，其特征 在于，所述的RF接口為遠(yuǎn)程無線數(shù)據(jù)傳輸接口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有無線收發(fā)功能的激光測量裝置，其特征 在于，所述的存儲(chǔ)器用來存放一些系統(tǒng)參數(shù)和測量結(jié)果，具有掉電保護(hù)功能。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有無線收發(fā)功能的激光測量裝置，其特征 在于，所述的MCU中央控制單元將測量結(jié)果發(fā)送給RF收/發(fā)模塊，再經(jīng)天線 發(fā)送到遠(yuǎn)端；遠(yuǎn)端的控制與監(jiān)測中心，通過無線方式發(fā)送控制命令給激光測量 裝置，遙控其進(jìn)行測量與數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)異地遙控遙測。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有無線收發(fā)功能的激光測量裝置，其特征 在于，所述的激光測量裝置和遠(yuǎn)端的控制器都內(nèi)嵌有RF收/發(fā)模塊，雙方通過 無線方式進(jìn)行通訊，遠(yuǎn)端控制器通過遙控方式啟動(dòng)激光測量裝置進(jìn)行測量，并 實(shí)時(shí)接收激光測量裝置反饋回來的測量結(jié)果，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控測量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有無線收發(fā)功能的激光測量裝置，該裝置包括MCU中央控制單元、高速時(shí)間測量單元、激光器驅(qū)動(dòng)器、激光器、激光發(fā)射光路、激光接收光路、光電接收電路、信號處理電路、操作鍵盤、LCD顯示器、存儲(chǔ)器、通訊接口、RF接口、被測目標(biāo)；MCU中央控制單元控制激光發(fā)射回路發(fā)射激光脈沖到被測目標(biāo)，經(jīng)被測目標(biāo)反射后，反射激光進(jìn)入接收回路，經(jīng)光電信號轉(zhuǎn)換與處理后，反饋到MCU中央控制單元，同時(shí)再次觸發(fā)下一次新的激光發(fā)射與接收，如此反復(fù)，經(jīng)過設(shè)定次數(shù)的循環(huán)后，完成一次測量操作，得到被測距離，并將測量結(jié)果顯示在LCD窗口里。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、功能強(qiáng)大、容易實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)集成等特點(diǎn)。
文檔編號G01S17/08GK101169481SQ20071017129
公開日2008年4月30日 申請日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者杜德廣 申請人:上海龍魯自動(dòng)化科技有限公司