CN100343692C - 带有角度测量装置的超声测距仪 - Google Patents

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一种用于测量技术领域的带有角度测量装置的超声测距仪，本发明包括：测距本体、测距方向指示激光器、角度传感器、测角支臂、测角方向指示激光器，在测距本体上设有测距方向指示激光器、角度传感器，测角支臂一端连接在角度传感器的转动部分上，另一端设有测角方向指示激光器。本发明增加角度测量装置，利用三角几何原理，间接测量距离，从而实现斜向距离的测量、点到线距离测量、三角形面积测量等复杂功能。

Description

带有角度测量装置的超声测距仪
技术领域
本发明涉及的是一种测量技术领域的仪器，具体地说，是一种带有角度测量装置的超声测距仪。
背景技术
超声测距是一种常用的非接触式工程测距方法，与激光测距、红外测距、电磁波测距等方法相比，超声测距具有简单可靠，成本低廉，使用方便等特点，特别适合近距离的测距，且可以测量透明或有不同颜色的物体的距离，在工程和民用测量上广为应用。超声测距的基本原理是根据声波在空气中传播速度近乎固定为340m/s，通过测量测距仪发出超声和收到超声的时间差来计算被测物的距离，由于声波的传播的特性，测量时要求被测物具有一定的面积且被测物平面与测量方向保持垂直。
经对现有技术文献的检索发现，《工业仪表与自动化装置》1994年第4期第55页《高精度超声测距系统》介绍了采用单片机的超声测距仪，该系统包括微机控制系统、LCD显示器、温度输入、AD转换器、滤波器、多路开关、放大电路、驱动电路、发射换能器、接收换能器等部分，温度输入通过A/D转换器送入微机控制系统，微机控制系统通过多路开关和驱动电路输出控制发射换能器发射超声波，返回超声波通过接收换能器、放大电路、多路开关和滤波器输入到微机控制系统，微机控制系统通过计算超声发射和接收的时间差计算得到被测距离。其不足之处是：如果被测物不能垂直于测量方向，则声波不能直接反射到测距仪，那么将无法得到准确的测量结果，也就是说，该超声测距原理存在着不能斜向测量被测物的缺陷，而在工程上常常遇到斜向测量问题，因此限制了超声测距仪的应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提出一种带有角度测量装置的超声测距仪，使其增加角度测量装置，利用三角几何原理，间接测量距离，从而实现斜向距离的测量、点到线距离测量、三角形面积测量等复杂功能。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：测距本体、测距方向指示激光器、角度传感器、测角支臂、测角方向指示激光器，在测距本体上设有测距方向指示激光器、角度传感器，测角支臂一端连接在角度传感器的转动部分上，另一端设有测角方向指示激光器。
所述的测距本体，将此电信号转换成角度制，实现测角功能。
所述的测距方向指示激光器，为激光二极管，利用其发出激光的直线特性指示方向。
所述的测距方向指示激光器的激光发射方向与测距本体的超声发射方向一致。
所述的角度传感器，将角度的变化转换为可测量的电信号。
所述的测角方向指示激光器，为激光二极管，利用其发出激光的直线特性指示方向。
所述的测角方向指示激光器的激光发射方向与测角支臂的指向一致。
本发明在进行间接测量距离时，首先将测距方向指示激光器指向被测方向，然后启动测距本体的超声测距功能测出距离；通过转动测角测角支臂将测角方向指示激光器的激光发射指向被测角度方向，通过角度传感器即可测量出待测的角度；根据测到的角度、距离等信息，再根据三角原理即可计算得到关于三角型的其他几何信息，如三角型的高和第三条边的长度等。测距本体根据超声测量距离和角度传感器测量的角度，通过三角几何原理计算，得到斜向距离、点到线距离、三角形面积等测量结果。
本发明的有益效果是：增加了角度测量，因而能够在被测平面与测量方向不垂直时进行间接测量，通过测量一段可测得线段长度，及测量线段与线段两端点到被测点连线夹角，即可计算得出线段两端点到被测点的距离，并且可以计算被测点到线段的距离、线段一端点到另一端点与被测点连线的距离、线段两端点与被测点连线的夹角、及线段端点与被测点组成的三角形的面积等各种实用功能。
附图说明
图1是本发明结构示意图
具体实施方式
如图1所示，本发明包括：测距本体1、测距方向指示激光器2、角度传感器3、测角支臂4、测角方向指示激光器5，在测距本体1上设有测距方向指示激光器2、角度传感器3，测角支臂4一端连接在角度传感器3的转动部分上，另一端设有测角方向指示激光器5。
所述的测距本体1，将此电信号转换成角度制，实现测角功能。
所述的测距方向指示激光器2，为激光二极管，利用其发出激光的直线特性指示方向。
所述的测距方向指示激光器2的激光发射方向与测距本体1的超声发射方向一致。
所述的角度传感器3，将角度的变化转换为可测量的电信号。
所述的测角方向指示激光器5，为激光二极管，利用其发出激光的直线特性指示方向。
所述的测角方向指示激光器5的激光发射方向与测角支臂4的指向一致。

Claims (7)

1.一种带有角度测量装置的超声测距仪，包括：测距本体(1)，其特征在于，还包括：测距方向指示激光器(2)、角度传感器(3)、测角支臂(4)、测角方向指示激光器(5)，在测距本体(1)上设有测距方向指示激光器(2)、角度传感器(3)，测角支臂(4)一端连接在角度传感器(3)的转动部分上，另一端设有测角方向指示激光器(5)。
2.根据权利要求1所述的带有角度测量装置的超声测距仪，其特征是，所述的测距本体(1)，将此电信号转换成角度制，实现测角功能。
3.根据权利要求1所述的带有角度测量装置的超声测距仪，其特征是，所述的测距方向指示激光器(2)，为激光二极管，利用其发出激光的直线特性指示方向。
4.根据权利要求1或3所述的带有角度测量装置的超声测距仪，其特征是，所述的测距方向指示激光器(2)的激光发射方向与测距本体(1)的超声发射方向一致。
5.根据权利要求1所述的带有角度测量装置的超声测距仪，其特征是，所述的角度传感器(3)，将角度的变化转换为可测量的电信号。
6.根据权利要求1所述的带有角度测量装置的超声测距仪，其特征是，所述的测角方向指示激光器(5)，为激光二极管，利用其发出激光的直线特性指示方向。
7.根据权利要求1或6所述的带有角度测量装置的超声测距仪，其特征是，所述的测角方向指示激光器(5)的激光发射方向与测角支臂(4)的指向一致。
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