[发明专利]基于光谱技术的测距仪及方法

权利要求书

1.一种基于光谱技术的测距仪，其特征在于：所述测距仪包括：

光源，所述光源发出的测量光的波长与空气中恒有的气体的吸收谱线对应；

探测器，所述探测器用于将接收到的穿过空气且被目标物反射的测量光转换为电信号，并送分析模块；

分析模块，所述分析模块利用所述电信号而获得所述气体对测量光的吸收，并利用所述吸收与光程、所述气体的浓度C间的映射关系而获得测距仪和目标物间的距离d。

2.根据权利要求1所述的测距仪，其特征在于：所述距离d为：

$d=\frac{V_{2f}}{2K\·C\·V_{1f}\·S\left(T\right)\·B(P,T)}-b_0,$

K为标定系数；b₀为零点系数；V_2f为气体吸收二次谐波信号的强度；V_1f为气体吸收一次谐波信号的强度；S(T)为吸收谱线的温度变化函数；B(P,T)为吸收谱线温度压力补偿关系函数。

3.根据权利要求2所述的测距仪，其特征在于：所述光源是半导体激光器。

4.根据权利要求1所述的测距仪，其特征在于：所述气体是氧气。

5.根据权利要求1所述的测距仪，其特征在于：所述光源包括：

发光体，所述发光体固定在支架上；

支架，所述支架用于承载所述发光体，支架形成有适于所述发光体出射光通过的光学通道；

固定件，所述固定件设置在所述支架上，适于所述出射光穿过；

光准直器件，所述光准直器件固定在所述出射光的光路上，适于准直所述出射光；

弹性件，所述弹性件设置在所述光准直器件的沿其轴线方向上的侧部；

压电器件，所述压电器件和弹性件分别设置在所述光准直器件的沿其轴线方向的两侧，所述光准直器件、弹性件和压电器件被约束在所述支架和固定件之间。

6.根据权利要求1所述的测距仪，其特征在于：所述光源包括：

发光体，所述发光体固定在支架上；

第一支架，所述第一支架用于承载所述发光体；

光准直器件，所述光准直器件固定在所述发光体的出射光的光路上，准直所述出射光；所述光准直器件的轴线与所述出射光的光轴间的夹角为锐角；

转动件，所述光准直器件固定在所述转动件上；

第二支架，所述转动件可转动地设置在所述第二支架上；

马达，所述马达用于驱动所述转动件及光准直器件转动；

所述分析模块包括：

平均器，所述平均器用于平均所述探测器传送来的电信号所携带的光谱数据，之后送计算模块；

计算模块，所述计算模块利用光谱技术处理平均后的电信号而获得所述气体对测量光的吸收，并利用所述吸收与光程、所述气体的浓度C间的映射关系而获得测距仪和目标物间的距离d。

7.根据权利要求6所述的测距仪，其特征在于：所述锐角小于30度。

8.根据权利要求6所述的测距仪，其特征在于：所述光源进一步包括：

固定件，所述光准直器件设置在所述固定件上，所述固定件设置在所述转动件上；所述马达驱动所述固定件转动。