CN102445184A

CN102445184A - 一种激光测距、测高装置

Info

Publication number: CN102445184A
Application number: CN2011103024517A
Authority: CN
Inventors: 张开生; 周涛; 李志健
Original assignee: Shaanxi University of Science and Technology
Current assignee: Shaanxi University of Science and Technology
Priority date: 2011-10-09
Filing date: 2011-10-09
Publication date: 2012-05-09

Abstract

一种激光测距、测高装置，角度传感器由步进电机、激光灯A和固定在支架上的激光灯B组成，激光灯A固定在步进电机上，三角支架上固定有单片机控制电路、滑动轨道；滑动轨道上设有编码器及角度传感器；单片机控制电路内设有CPU，CPU与角度传感器、编码器、按键、蜂鸣器及液晶显示相连接，将固定的激光束对准待测目标A作为角度的基准线，步进电机移至轨道的最左端，并按下键盘转动键直至步进电机控制的激光束射在待测目标B上，使激光束指向轨道尺方向，移动步进电机至滑动轨道的另一端，通过移动步进电机驱动编码器工作，记录移动距离，LCD显示结果，若需测量高度则切换为测高模式，具有携带方便，测量精确，操作便捷的特点。

Description

一种激光测距、测高装置

技术领域

本发明属于工程测量测绘技术领域，具体涉及一种激光测距、测高装置。

背景技术

测距、测高装置是工程上常用的测绘仪器，现有测量技术一般为直接测量法，测量环境局限性较大，难以实现对无法直接接触的两个目标之间距离测量。传统的测距、测高装置需固定一个测量参考点才能完成测量，如超声波测距，传统的激光测距等，还会受到测量环境地理条件等因素的影响。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种激光测距、测高装置，用于工程上复杂环境下的间接的测量测绘，以解决远距离目标的非接触测量问题，具有携带方便，测量精确，操作便捷的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种激光测距、测高装置，包括有单片机控制电路、液晶显示、三角支架、角度传感器、滑动轨道和编码器；角度传感器由步进电机、激光灯A和固定在支架上的激光灯B组成，激光灯A固定在步进电机上，所述三角支架上固定有单片机控制电路、滑动轨道；滑动轨道上设有编码器及角度传感器；所述的单片机控制电路内设有CPU，CPU与角度传感器、编码器、按键、蜂鸣器及液晶显示相连接。

所述的单片机控制电路的语音提示端设有蜂鸣器。

所述激光灯A固定在步进电机上组成角度传感器，通过控制步进电机的转动脉冲数得到精确的角度。

本发明的特点在于：所述三角支架带有水平装置及地面固定装置，提高了测量可靠性。

本发明的特点在于：所述电路通过无线方式实现对角度传感器的无线控制。

本发明的特点在于：所述步进电机在滑动轨道上移动，经皮带传动编码器，得到传感器的移动方向及位移。

本发明的特点在于：提高所述激光束的发光功率，以适应户外强光环境下的测量。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明可任意选取测量参考点，可以实现复杂测量环境下的非接触、远距离测量。本发明有测距和测高两种模式，各种模式下均为自动数据采集。而且具有携带方便，测量精确，操作便捷等特点。

附图说明

图1为本发明的测距、测高装置模型图。

图2为本发明的测量过程示意图。

图3为本发明的测距、测高装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述。

参见图1，一种基于单片机的激光测距、测高装置，包括有单片机控制电路1，液晶显示2和三角支架3，角度传感器4，滑动轨道8和编码器9；所述角度传感器由步进电机5及固定在其上的激光灯A６和固定在支架上的激光灯B7组成，所述三角支架3上固定有单片机控制电路1 、滑动轨道8，滑动轨道上设有编码器9、角度传感器4；单片机控制电路1与角度传感器4、液晶显示2相连接。所述的激光灯A6固定在步进电机5上组成角度传感器4，通过控制步进电机的转动脉冲数得到精确的角度；角度传感器4在滑动轨道8上移动驱动编码器9，得到其位移参数。

所述的激光灯A6与激光灯B7发出激光束来模拟特定夹角的两条射线。

参见图2，

本发明测量原理如图2所示，根据由余弦公式得：

求得待测目标距离为：

参见图1、3，角度传感器４采集4个角度值，编码器９采集角度传感器在滑动轨道８上的位移，单片机控制电路1的语音提示端设有蜂鸣器10，蜂鸣器10发出操作提示音。单片机控制电路1内设有CPU11，CPU11对采集的数据运算处理，并由液晶显示2显示计算结果。

本发明的工作原理是：

1) 如图２所示，先确定待测目标１和待测目标２。

2) 在适当的测量点固定本装置，调整合适的三脚架高度。

3) 启动装置后，固定激光束的方向（即滑动轨道的方向）作为测量角度的基准线（如图２中AB线段）。

4) 如图1所示，将步进电机移至轨道的最左端，按下转动键直至步进电机控制的激光束射在待测目标1上（如图２中a线段），按下确认键，该角度记为参考角θr。

5) 保持步进电机的位置不变，再按下转动键，使激光束射在待测目标2上（如图２中b线段），按下确认键，该角度即为θ1,同时得θ2=180-θr-θ1。

6) 移动步进电机至滑动轨道的另一端，按下转动键，使激光束先后对准待测目标1、待测目标2，分别测得角度θ3、θ4。

7) 通过移动步进电机驱动编码器工作，记录角度传感器的移动距离X，并送至CPU，按下确认键，由LCD显示计算结果，即为待测目标1与待测目标2之间的距离Y。

若需测量高度则切换为测高模式，即将三脚架固定座水平折叠翻转90度并锁紧，使两激光束在垂直方向形成夹角。主要用来测量建筑物的高度，此模式的测量同上述测距、测高模式的操作基本一致。

Claims

1.一种激光测距、测高装置，包括有单片机控制电路（1）、液晶显示（2）、三角支架（3）、角度传感器（4）、滑动轨道(8)和编码器(9)，其特征在于，角度传感器（4）由步进电机（5）、激光灯A（6）和固定在支架上的激光灯B（7）组成，激光灯A（6）固定在步进电机（5）上，所述的三角支架(3)上固定有单片机控制电路(1) 、滑动轨道(8)及编码器(9)，滑动轨道(8)上设有的角度传感器(4) 及编码器(9)；所述的单片机控制电路（1）内设有CPU（11），CPU（11）与角度传感器（4）、编码器（9）、按键（12）、蜂鸣器（10）及液晶显示（2）相连接。

2.根据权利要求1所述一种激光测距、测高装置，其特征在于，所述的所述的单片机控制电路（1）的语音提示端设有蜂鸣器（10）。