[实用新型]一种相位式激光测距仪的光接收单元

说明书

技术领域

本实用新型属于激光测距技术领域，特别涉及一种相位式激光测距仪的光接收单元。

背景技术

在激光测距技术中，相位式激光测距技术由于具有精度高、功率小、分辨率高、抗干扰能力强等优点，在测量领域内得到了广泛的应用。在相位式激光测距中，由于受半导体激光器发射功率、收发距离远近等各种因素的影响，接收电路接收到的光信号强弱变化范围很大，如不进行适当的调整，会影响后续电路的正常工作。此外，调制后的激光信号频率较高，如直接对发射回的高频信号进行相位测量，误差往往较大。因此，相位式激光测距中的光接收单元对整个测距仪的工作有着很大的影响，提高其精度和工作稳定性有重要意义。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种自动调节增益的高精度相位式激光测距仪的光接收单元。

本实用新型通过以下技术方案来实现：

该控制单元包括单片机小型嵌入式系统、数字合成电路、自动增益电路、混频器和信号调理电路。

各部分的连接关系为：

单片机小型嵌入式系统的输出与两路数字合成电路相连。激光接收管与自动增益电路连接，放大后的信号与本振数字合成产生的调制信号接入测量混频器，主振数字合成与本振数字合成的调制信号接入参考混频器，两路混频器的输出信号连接信号调理电路，经调理整形后输入单片机。

所述单片机小型嵌入式系统采用MSP430单片机，其最小系统电路包括复位电路、ISP下载线接口电路、显示频和贴膜键盘等。

所述数字合成电路由两片AD9850组成，一片产生主振调制信号，一片产生本振调制信号。

所述自动增益电路主要由两片AD603组成，两片AD603级联，级间采用电容耦合。

所述混频器主要由两片SRA-8组成，一片进行测量混频，一片进行参考混频。

所述信号调理电路主要由低通滤波器、比较器和或非门组成，两路混频信号分别经过低通滤波，再由比较器转换为方波，两方波信号通过或非门输出一个占空比与两信号相位差相关的方波。

本实用新型的有益效果为：

由于此接收单元具有可自动调节增益的功能，接收电路的增益可以随接收信号的强弱进行自动调节，提高了电路的工作稳定性和适用性。采用集成的混频器芯片，简化了电路结构，混频后测量信号的频率降低，而相位信息不变，大大提高了测相的分辨率，可提高测距仪的精度。

附图说明

图1是所述光接收单元的结构框图。

图2是所述光接收单元的工作流程图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种相位式激光测距仪的光接收单元，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

如图1所示为整个光接收单元各模块的结构图。包括单片机小型嵌入式系统、数字合成电路、自动增益电路、混频器和信号调理电路。

各部分的连接关系为： 

单片机小型嵌入式系统的输出与两路数字合成电路相连。激光接收管与自动增益电路连接，放大后的信号与本振数字合成产生的调制信号接入测量混频器，主振数字合成与本振数字合成的调制信号接入参考混频器，两路混频器的输出信号连接信号调理电路，经调理整形后输入单片机。

所述单片机小型嵌入式系统采用MSP430单片机，其最小系统电路包括复位电路、ISP下载线接口电路、显示频和贴膜键盘等。

所述数字合成电路由两片AD9850组成，一片产生主振调制信号，一片产生本振调制信号。

所述自动增益电路主要由两片AD603组成，两片AD603级联，级间采用电容耦合。

所述混频器主要由两片SRA-8组成，一片进行测量混频，一片进行参考混频。

所述信号调理电路主要由低通滤波器、比较器和或非门组成，两路混频信号分别经过低通滤波，再由比较器转换为方波，两方波信号通过或非门输出一个占空比与两信号相位差相关的方波。