[实用新型]激光脉冲测距仪

说明书

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≤1mW)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0.18μm 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，具有电源模块、激光器、 距离显示模块、放大器、光敏接收器和控制电路模块；所述电源模块为激光器、距离显示模块、放大器和控制电路模块供电；所述激光器的输出端接放大器的输入端；所述光敏接收器的输出端接放大器的输入端；所述放大器的输出端接控制电路模块的输入端；所述控制电路模块的输出端接距离显示模块；所述控制电路模块包括具有充电时间测量单元的PIC24单片机。 

上述技术方案所述电源模块为他激式振荡充电电源；电源模块具有开关电源芯片；所述开关电源芯片为SG3524。 

上述技术方案所述距离显示模块具有转换芯片；所述转换芯片为MAX232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： 

(1)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)本实用新型的电源模块为他激式振荡充电电源；电源模块具有开关电源芯片；开关电源芯片为SG3524；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模块具有转换芯片；转换芯片为MAX232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。 

附图说明

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1为本实用新型的结构示意图。 

图中1.电源模块，2.激光器，3.距离显示模块，4.放大器，5.光敏接收器，6.控制电路模块，6-1.充电时间测量单元。 

具体实施方式