[實用新型]一種激光接收器

有效

• 申請號: 201320178153.6
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN203190976U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 劉剛;李宏鵬;王瀧;司永勝;孟慶寬
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本實用新型涉及土地平整技術領域，特別涉及一種用于土地平整的激光接收器。

背景技術

農業是我國的用水大戶，年用水總量為4000億立方米，占全國總用水量的73%。地面灌水技術(如畦灌、溝灌、格田灌、漫灌等)仍是目前世界上，特別是發展中國家普遍采用的灌水方法。地面灌溉的面積約占全世界灌溉面積的90%以上，其中我國有98%以上的灌溉面積采用的是地面灌水。由于國情的制約，當前乃至今后很長一段時間內，地面灌溉在我國仍將是主要的灌溉方法。由于存在農田土地平整程度差、田間灌溉工程規格不合理等問題，致使我國地面灌溉條件下田間水的利用率較低，高低起伏的地勢也會影響農作物長勢，繼而影響糧食產量。而精細平整的農田，不僅能大幅度節約農田灌溉用水、提高農用水的利用率；還能有效地提高肥料的利用率和抑制雜草的生長，進而提高作物產量、減少生產成本、提高農民收入。

農田的平整方法主要包括常規土地平整和精細土地平整。常規土地平整方法如推土機、耙、滾、軋等，都是仿形平整，具有成本低、操作簡單，能夠較好的改變宏觀地形地貌。但是通常由于人工操縱和設備缺陷的原因，只能做到粗平，很難實現精細平整。而激光控制平地技術利用激光掃平儀和電子裝置，自動控制液壓系統調節平地鏟的升降，實現農田精細平整。其完全采用高靈敏度、高精度且不受人為影響的自動化裝置，平整精度超過常規平整技術。

目前已有技術用于土地平整的激光接收器在實際使用過程中存在著多種問題和不足：使用運算放大器實現微弱信號高倍放大，易產生高幅值噪聲信號；使用模擬比較器進行有效信號和噪聲信號篩選，無法有效識別、剔除噪聲信號，易產生錯誤信號從而造成誤動作；光電池與主電路板間通過金屬支架和螺絲固定，安裝不便，增加重量，易松動，造成接觸不良；有效垂直接收范圍小，對農田地勢條件要求高。

實用新型內容

（一）要解決的技術問題

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種激光接收器，以克服現有技術的運算放大器因實現弱信號高倍放大產生的噪聲信號，以及模擬比較器不能有效識別、剔除噪聲信號易產生錯誤信號從而造成土地平整精度低的技術問題。

（二）技術方案

為了解決上述現有技術中的問題，本實用新型提供了一種用于土地精細平整的激光接收器，包括：濾光處理模塊、信號調理模塊、數據處理及傳輸模塊和電源電壓轉換模塊，所述電源電壓轉換模塊分別與所述信號調理模塊和所數據處理及傳輸模塊連接；

信號調理模塊，所述信號調理模塊與所述濾光處理模塊相連，用于將所述濾光處理模塊提取出的激光信號調理成可被識別的脈沖信號；

數據處理及傳輸模塊，所述數據處理及傳輸模塊與所述信號調理模塊相連，用于將所述信號調理模塊輸出的脈沖信號進行模數轉換，輸出控制信號，同時通過差分輸出編碼信號。

優選地，所述信號調理模塊包括：

光電轉換電路，用于將光信號轉換為電流信號；

直流濾波電路，所述直流濾波電路與所述光電轉換電路相連，用于濾除直流信號的干擾；

電流電壓轉換電路，所述電流電壓轉換電路與所述直流濾波電路相連，用于將電流信號轉換為電壓信號；

三級放大電路，所述三級放大電路與所述電流電壓轉換器相連，用于放大所述電壓信號。

優選地，所述三級放大電路為一級增益固定放大電路、二級增益固定放大電路和三級增益可調放大電路。

優選地，所述一級增益固定放大電路包括由電阻、電容構成的二階有源低通濾波電路。

優選地，所述三級放大電路均由運算放大器構成電壓串聯負反饋放大電路；

每一級反饋電阻兩端并聯電容；

每一級放大電路輸出端串聯電阻。

優選地，所述的電容為小電容，所述的電阻為小電阻。

優選地，所述光電轉換電路包括：硅光電池電路板和主電路板；

所述硅光電池電路板包括60片硅光電池，分為4列，每列15片分為7層，4列相同層并聯；每列從上到下分別為A、B、C、D、E、F、G層，每列中A層縱向并列3片，B層縱向并列2片，C層縱向并列2片，D層1片，E層縱向并列2片，F層縱向并列2片，G層縱向并列3片，相鄰兩片縱向間隔2mm；

所述硅光電池電路板位于所述主電路板兩側，與所述主電路板成60°夾角；

所述硅光電池電路板與所述主電路板間通過焊接固定，其焊接點為光電池輸出端與所述主電路板的電氣連接通道。

優選地，所述數據處理及傳輸模塊包括微處理器、信號指示燈和RS485總線。

優選地，所述微處理器內置看門狗電路。

優選地，所述處理器選用MSP430F149。