CN104613874B - 一种测距仪及测距方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测距仪,包括机壳,机壳内设有控制器、第二步进电机以及显示器,控制器与第二步进电机为电连接,控制器与显示器为电连接,机壳的表面设有控制开关,控制开关与控制器为电连接,机壳插接有升降齿条,升降齿条的下端与第二步进电机连接,第二步进电机连接有驱动轴,驱动轴的外周面套装有齿轮,升降齿条的对内朝向面设有齿槽,齿槽与齿轮的外周面咬合连接;升降齿条的上端为自由端,降齿条的上端设有第一步进电机,第一步进电机与控制器通过连接线连接,第一步进电机设有发光管,发光管与连接线连接,连接线通过光路对接。本发明还公开了多种测距方法,方便检测物件高度、宽度以及距离。
Description
技术领域
本发明涉及一种仪器,特别涉及一种测距仪,还涉及一种测距方法。
背景技术
激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。现阶段测距仪测量距离主要有超声波、激光等测量方式,这些均是利用发出的信号反馈回主机计算得到所测量的距离,功能较复杂,成本很高,且会受到反射面的影响。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题,从而提供一种方便检测物件高度、宽度以及距离的测距仪。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
一种测距仪,包括机壳,机壳内设有控制器、第二步进电机以及显示器,控制器与第二步进电机为电连接,控制器与显示器为电连接,机壳的表面设有控制开关,控制开关与控制器为电连接,机壳插接有升降齿条,升降齿条的下端与第二步进电机连接,第二步进电机连接有驱动轴,驱动轴的外周面套装有齿轮,升降齿条的对内朝向面设有齿槽,齿槽与齿轮的外周面咬合连接;升降齿条的上端为自由端,降齿条的上端设有第一步进电机,第一步进电机与控制器通过连接线连接,第一步进电机设有发光管,发光管与连接线连接,连接线通过光路对接,所述发光管的外表面套装有透镜。
进一步地,所述每个齿槽的横截面为等腰梯形形状。
进一步地,所述齿轮与驱动轴的连接位置设有紧固圈。
根据上述方案测距仪的测距方法,包括如下步骤,
a开机,发光管打开,按动控制开关中的角度调节开关,控制器控制第一步进电机旋转,发光管角度开始变化;
b当发光管发出的发光点或线接近测量点时,按动控制开关中的高度调节开关,控制器控制第二步进电机升降,发光管高度开始变化;
c从开机开始,显示器一直显示控制器用勾股定律算出的距离变化数据,直到发光管发出的发光点或线到达测量点,显示器显示所测距离值。
根据上述方案测距仪的另一测距方法,包括如下步骤,
a开机,发光管部分打开,定好发光管的高度;
b按动控制开关中的角度测量开关,控制器控制第一步进电机旋转,发光管的角度开始变化;
c从开机开始,显示器一直显示控制器用勾股定律算出的距离变化数据,直到发光管发出的发光点或线到达测量点,显示器显示所测距离值。
根据上述方案测距仪的另一测距方法包括如下步骤,
a开机,发光管部分打开,定好发光管的角度;
b按动控制开关中的高度测量开关,控制器控制第二步进电机升降,发光管高度开始变化;
c从开机开始,显示器一直显示控制器用勾股定律算出的距离变化数据,直到发光管发出的发光点或线到达测量点,显示器显示所测距离值。
根据上述技术方案测距仪的另一测距方法,包括如下步骤,
a开机,发光管部分打开,按要求设定所需测量的距离;
b控制器自动计算好所需调整的高度角度,自动控制第一步进电机和第二步进电机动作,来调节发光管高度和角度,当达到所要求的测量距离时停止,发光管发出的发光点或线所指示位置就是所需要的距离。
采用上述技术方案的测距仪,控制开关可以启动控制器,控制器可以控制第二步进电机运动,第二步进电机控制升降齿条实现竖直升降,从而可以控制第一步进电机实现竖直升降,第一步进电机可以控制发光管检测物件的高度、角度以及距离,发光管将检测到的光信息通过连接线传给控制器,控制器指示显示器实现距离测量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明测距仪的结构示意图;
图2为本发明测距仪的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1与图2所示,一种测距仪,包括机壳13,机壳13内设有控制器1、第二步进电机6以及显示器7,控制器1与第二步进电机6为电连接,控制器1与显示器7为电连接,机壳13的表面设有控制开关8,控制开关8与控制器1为电连接,机壳13插接有升降齿条9,升降齿条9的下端与第二步进电机6连接,第二步进电机6连接有驱动轴12,驱动轴12的外周面套装有齿轮11,升降齿条9的对内朝向面设有齿槽10,齿槽10与齿轮11的外周面咬合连接;升降齿条9的上端为自由端,降齿条9的上端设有第一步进电机3,第一步进电机3与控制器1通过连接线2连接,第一步进电机3设有发光管4,发光管4与连接线2连接,连接线2通过光路对接;发光管4的外表面套装有透镜5;每个齿槽10的横截面为等腰梯形形状,齿轮11与驱动轴12的连接位置设有紧固圈。
本发明测距仪,控制开关8可以启动控制器1,控制器1可以控制第二步进电机6运动,第二步进电机6控制升降齿条9实现竖直升降,从而可以控制第一步进电机3实现竖直升降,第一步进电机3可以控制发光管4检测物件的角度,发光管4将检测到的光信息通过连接线2传给控制器1,控制器1指示显示器7实现距离测量。
本发明测距仪主要利用勾股定理来实现距离的测量,主要是以高度、角度的变化来实现距离测量;包括控制部分、显示部分、开关、输入部分,高度变化部分、角度旋转部分、发光测量部分;控制部分:分别控制高度、角度的变化等,用勾股定理算出距离在显示部分显示当前测量的距离;高度变化部分:以步进电机方式(或手动等其他方式)控制发光测量部分高度的变化;角度变化部分:以步进电机方式(或手动等其他方式)控制发光测量部分角度的变化;发光测量部分:主要由发光源(灯泡、LED、激光管等)、透镜组成,可以生成一个点或一条线;显示部分:显示当前发光点(线)与基准点间的距离及其它相关提示信息;输入部分:输入相应要求的距离数据到控制部分,由控制进行操作;电源开关:开关电源;高度角度调节开关(属于控制部分):控制高度角度变化。
本发明测距仪的工作原理:开机,发光测量部分打开,按动角度调节开关,控制部分控制步进电机旋转,发光测量部分角度开始变化,当接近的测量点时,按动高度调节开关,控制部分控制步进电机升降,发光测量部分高度开始变化,显示部分一直显示距离变化数据,直到发光点(线)到达测量点,显示部分显示所测距离值。
本发明提供了如下四种测距方法:
测距方法1,包括如下步骤,
a开机,发光管4打开,按动控制开关8中的角度调节开关,控制器1控制第一步进电机3旋转,发光管角度开始变化;
b当发光管4发出的发光点或线接近测量点时,按动控制开关8中的高度调节开关,控制器控制第二步进电机6升降,发光管4高度开始变化;
c从开机开始,显示器7一直显示控制器用勾股定律算出的距离变化数据,直到发光管4发出的发光点或线到达测量点,显示器7显示所测距离值。
测距方法2,包括如下步骤,
a开机,发光管4部分打开,定好发光管4的高度;
b按动控制开关8中的角度测量开关,控制器1控制第一步进电机3旋转,发光管4的角度开始变化;
c从开机开始,显示器7一直显示控制器用勾股定律算出的距离变化数据,直到发光管4发出的发光点或线到达测量点,显示器显示所测距离值。
测距方法3,包括如下步骤,
a开机,发光管4部分打开,定好发光管4的角度;
b按动控制开关8中的高度测量开关,控制器1控制第二步进电机6升降,发光管4高度开始变化;
c从开机开始,显示器7一直显示控制器用勾股定律算出的距离变化数据,直到发光管4发出的发光点或线到达测量点,显示器7显示所测距离值。
测距方法4,包括如下步骤,
a开机,发光管4部分打开,按要求设定所需测量的距离;
b控制器1自动计算好所需调整的高度角度,自动控制第一步进电机3和第二步进电机6动作,来调节发光管4高度和角度,当达到所要求的测量距离时停止,发光管4发出的发光点或线所指示位置就是所需要的距离。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种测距仪,包括机壳,其特征在于:机壳内设有控制器、第二步进电机以及显示器,控制器与第二步进电机为电连接,控制器与显示器为电连接,机壳的表面设有控制开关,控制开关与控制器为电连接,机壳插接有升降齿条,升降齿条的下端与第二步进电机连接,第二步进电机连接有驱动轴,驱动轴的外周面套装有齿轮,升降齿条的对内朝向面设有齿槽,齿槽与齿轮的外周面咬合连接;升降齿条的上端为自由端,升降齿条的上端设有第一步进电机,第一步进电机与控制器通过连接线连接,第一步进电机设有发光管,发光管与连接线连接,连接线通过光路对接,发光管的外表面套装有透镜,第一步进电机控制发光管检测物件的高度、角度以及距离,发光管将检测到的光信息通过连接线传给控制器,控制器通过发光管的高度、角度值利用勾股定律实现距离的测量。
2.根据权利要求1所述的测距仪,其特征在于:每个齿槽的横截面为等腰梯形形状。
3.根据权利要求1所述的测距仪,其特征在于:齿轮与驱动轴的连接位置设有紧固圈。
4.根据权利要求1所述的测距仪的测距方法,其特征在于:包括如下步骤,
a开机,发光管打开,按动控制开关中的角度调节开关,控制器控制第一步进电机旋转,发光管角度开始变化;
b当发光管发出的发光点或线接近测量点时,按动控制开关中的高度调节开关,控制器控制第二步进电机升降,发光管高度开始变化;
c从开机开始,显示器一直显示控制器用勾股定律算出的距离变化数据,直到发光管发出的发光点或线到达测量点,显示器显示所测距离值。
5.根据权利要求1所述的测距仪的测距方法,其特征在于:包括如下步骤,
a开机,发光管部分打开,定好发光管的高度;
b按动控制开关中的角度测量开关,控制器控制第一步进电机旋转,发光管的角度开始变化;
c从开机开始,显示器一直显示控制器用勾股定律算出的距离变化数据,直到发光管发出的发光点或线到达测量点,显示器显示所测距离值。
6.根据权利要求1所述的测距仪的测距方法,其特征在于:包括如下步骤,
a开机,发光管部分打开,定好发光管的角度;
b按动控制开关中的高度测量开关,控制器控制第二步进电机升降,发光管高度开始变化;
c从开机开始,显示器一直显示控制器用勾股定律算出的距离变化数据,直到发光管发出的发光点或线到达测量点,显示器显示所测距离值。
7.根据权利要求1所述的测距仪的测距方法,其特征在于:包括如下步骤,
a开机,发光管部分打开,按要求设定所需测量的距离;
b控制器自动计算好所需调整的高度角度,自动控制第一步进电机和第二步进电机动作,来调节发光管高度和角度,当达到所要求的测量距离时停止,发光管发出的发光点或线所指示位置就是所需要的距离。
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