[實用新型]一種便攜式激光測距測角裝置

有效

• 申請號: 201521079108.0
• 申請日: 2015-12-23
• 公開（公告）號: CN205317242U
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 張明;柴明鋼;浦仕璨;張蕾
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術領域

本實用新型涉及激光測距領域，具體涉及一種便攜式激光測距測角裝置。

背景技術

激光測距儀是建筑施工、城市規劃、交通規劃、室內裝修、房屋驗收、倉庫物流等領 域中不可或缺的工具之一。而便攜式激光測距儀其便攜性和靈活性又具有極高的使用價 值，但為實現精密及方便測量，角度測量在實際工程運用中也是不可或缺的一部分，而目前 市場上的激光測距儀基本無此項功能，即便有也被極大簡化地用氣泡平衡。但其只能是對 水平的調節，無法達到對角度的精確測量。因此迫切要求新型的激光測距測角裝置的出現。 根據目前各種測量工具的高集成度、高精確度的發展趨勢來看具有戰略意義，并且在未來 市場上潛在巨大商機。因此，探索一種新型便攜式激光測距測角裝置具有極高的應用價值。

發明內容

本實用新型提供了一種體積小、重量輕、精度高的便攜式激光測距測角裝置。本實 用新型的目的是實現對距離及角度的精密測量，以及對面積和體積的間接測量。

為實現上述目的，采用以下技術方案，一種便攜式激光測距測角裝置，所述激光測 距測角裝置包括激光發射器、接收器、角度傳感器、AD轉換模塊、按鍵模塊、微處理器、LCD顯 示屏、電源模塊、蜂鳴器和存儲器；其特征在于：激光發射器、接收器分別和信號處理模塊連 接，角度傳感器連接AD轉換模塊，所述微處理器分別和信號處理模塊、AD轉換模塊、按鍵模 塊、LCD顯示屏、電源模塊、蜂鳴器和存儲器連接；所述上述模塊全部內置在測量儀本體內， 所述測量儀本體設置有按鍵模塊包括開關按鍵、測量按鍵、菜單按鍵、返回“C”按鍵、確定按 鍵和方向按鍵；測量由激光發射的調制信號的相位變化從而間接測量激光與待測物體之間 的距離，由角度傳感器在不同角度的電壓變化從而測量其角度的大小。

激光測距是由信號處理模塊調制的光信號經待測平面反射后由接收器接收并再 通過信號處理模塊進行放大、整流、測相等處理，測量調制在激光上的發射信號與接收信號 之間相位的變化從而實現精密測距功能。

所述的角度測量是測量由角度傳感器在不同角度的電壓變化從而實現對激光與 水平面間夾角的精密測量。

所述的微處理器是整個裝置的控制中心、數據處理中心。通過采集角度及相位的 數字信號并對其處理從而實現面積測量、體積測量、三角測量、最大最小值測量等功能。

所述的由按鍵、蜂鳴器及LCD顯示屏組成的模塊從而實現人機對話功能。

所述的存儲器可實時存儲測量所產生的大量數據并方便以后的查詢及使用。

所述的數據處理模塊是采用差頻測相法測量調制在激光上的發射信號與接收信 號之間的相位差。

所述的電源模塊為整個裝置提供直流穩壓電源。

所述相位測量是采用差頻測相法，其原理是：假定主振蕩器信號=Acos(t+),發射后經2L距離返回接收器，接收到的信號為=Acos(t++)，表示相位的變化，設本地振蕩器信號為=Acos(t+)，把送到混頻器I和II分別表示和混頻，在混頻器的輸出端得到差頻信號和分別表示為：=Dcos[(-)t+(-)]=Ecos[(-)t+(-)+]。可見，差頻后得到的兩個低頻信號的相位差與直接高頻調制信號的相位差是一樣的。通常選取測相的低頻頻率約為幾千赫茲到幾十千赫茲。

本實用新型具有以下優點：本方案采用技術成熟的激光差頻測相裝置及角度傳感 器的組合進行距離的測量和激光與水平面間角度的測量，同時增加存儲器，可以更加精確 和便捷地測量角度和距離，并對所測的數據進行實時存儲，因而可對測量數據進行加減、求 最大最小值、求平均值、單位轉換等運算，并存儲，從而實現實時調用和間接測量高度、面 積、體積等參數的功能。使用微控制器實現LCD顯示和按鍵控制，使得該裝置具有體積小、功 耗低、測量精準、速度快等優點，尤其適合于建筑施工、城市規劃、交通規劃、室內裝修、房屋 驗收、倉庫物流等領域。

附圖說明

圖1是本實用新型便攜式激光測距測角裝置的原理框圖。

圖2是本實用新型便攜式激光測距測角裝置的外形結構示意圖。

圖3是本實用新型便攜式激光測距測角裝置的差頻測相法原理圖。