CN106997046B - 激光位移展示系统及测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种激光位移展示系统及测量系统。该激光位移展示系统包括：用于采集待测物体的位移信号的多个激光位移传感器；与多个激光位移传感器电性连接，用于对位移信号进行信号处理，得到与位移信号对应的位移数据的处理设备；以及与处理设备通信连接，用于向处理设备发送控制指令，以使处理设备根据控制指令对激光位移传感器进行控制，以及用于将处理设备处理后的位移数据进行显示的用户终端。本发明提供的技术方案能够根据实际的测量需求对激光位移传感器设定不同的测量条件对待测物体进行测量，并且能够对测量的待测物体的位移变化数据进行实时显示。

Description

激光位移展示系统及测量系统

技术领域

本发明涉及位移检测技术领域，具体而言，涉及一种激光位移展示系统及测量系统。

背景技术

目前，大多数激光位移采集装置控制方法单一，不能根据多个条件对待测物体的位移变化进行测量，并且不能在设定的多个条件下对位移变化的数据进行实时显示，远远不能满足当前的位移测量需求。

发明内容

为了克服现有技术中的上述不足，本发明的目的在于提供一种激光位移展示系统及测量系统，能够根据实际的测量需求对激光位移传感器设定不同的测量条件对待测物体进行测量，并且能够对测量的待测物体的位移变化数据进行实时显示。

为了实现上述目的，本发明较佳实施例采用的技术方案如下：

本发明较佳实施例提供一种激光位移展示系统，所述激光位移展示系统包括：

用于采集待测物体的位移信号的多个激光位移传感器；

与所述多个激光位移传感器电性连接，用于对所述位移信号进行信号处理，得到与所述位移信号对应的位移数据的处理设备；以及

与所述处理设备通信连接，用于向所述处理设备发送控制指令，以使所述处理设备根据所述控制指令对所述激光位移传感器进行控制；以及

用于将所述处理设备处理后的位移数据进行显示的用户终端。

其中，所述控制指令包括用于对所述激光位移传感器的工作参数进行控制的第一控制指令以及用于对激光位移传感器的比例参数和偏移参数进行控制的第二控制指令，所述工作参数包括采集时间、采集初始时刻、运作状态中的至少一种，所述位移数据包括最大位移数据、最小位移数据以及实时位移数据。

在本发明较佳实施例中，所述激光位移传感器包括：

用于向待测物体发射激光光束的激光发射器；

用于接收经由所述待测物体反射的反射光束的激光接收器；

分别与所述激光发射器和激光接收器电性连接，用于控制所述激光发射器发射激光光束，以及用于根据所述激光接收器接收到的反射光束计算得到所述激光位移传感器与待测物体之间的距离，并将计算得到的距离进行输出的主控单元。

在本发明较佳实施例中，所述激光发射器包括：

用于提供频率稳定的基准信号的主控振荡器；

与所述主控振荡器电性连接用于根据所述基准信号发出对应的激光光束的激光器。

在本发明较佳实施例中，所述激光接收器包括：

用于将接收的激光信号进行信号频率转换的本地振荡器；

与所述本地振荡器电性连接用于对转换后的激光信号进行光电转换的光电转换元件。

在本发明较佳实施例中，所述处理设备包括：

用于与所述多个激光位移传感器电性连接的多个连接端口；

与所述多个连接端口电性连接用于向所述激光位移传感器发送控制信号的控制器；

与所述多个连接端口电性连接用于对所述激光位移传感器采集到的待测物体的位移信号进行信号处理得到与位移信号对应的位移数据的处理器；

分别与所述控制器和所述处理器电性连接，用于接收所述用户终端发送的控制指令并发送给所述控制器，或者用于将所述处理器处理得到的位移数据发送给所述用户终端的通信单元。

在本发明较佳实施例中，所述处理器包括：

用于对所述位移信号进行放大处理得到放大后的位移信号的信号放大器；

与所述信号放大器电性连接用于对所述放大后的位移信号进行信号滤波得到滤波后的位移信号的信号滤波器；以及

与所述信号滤波器电性连接用于将所述滤波后的位移信号转换为数字信号的模数转换器。

在本发明较佳实施例中，所述控制器包括：

用于对所述激光位移传感器的工作参数进行控制的第一控制单元；以及

用于对连接每个所述连接端口的激光位移传感器的比例参数和偏移参数进行控制的第二控制单元。

在本发明较佳实施例中，所述用户终端包括用于输入所述控制指令的输入设备。

在本发明较佳实施例中，所述用户终端包括用于将处理得到的位移数据进行存储的存储器。

本发明较佳实施例还提供一种测量系统，所述测量系统包括待测物体以及上述的激光位移展示系统，所述激光位移展示系统用于对所述待测物体的位移变化数据进行采集，并将所述位移变化数据进行显示。

相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：

本发明实施例提供的激光位移展示系统及测量系统。该激光位移展示系统包括：用于采集待测物体的位移信号的多个激光位移传感器；与多个激光位移传感器电性连接，用于对位移信号进行信号处理，得到与位移信号对应的位移数据的处理设备；以及与处理设备通信连接，用于向处理设备发送控制指令，以使处理设备根据控制指令对激光位移传感器进行控制；以及用于将处理设备处理后的位移数据进行显示的用户终端。基于上述设计，本发明提供的技术方案能够根据实际的测量需求对激光位移传感器设定不同的测量条件对待测物体进行测量，并且能够对测量的待测物体的位移变化数据进行实时显示。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的激光位移展示系统的一种结构框图；

图2为图1中所示的激光位移传感器的一种结构框图；

图3为图2中所示的激光发射器的一种结构框图；

图4为图2中所示的激光接收器的一种结构框图；

图5为图1中所示的处理设备的一种结构框图；

图6为图5中所示的控制器的一种结构框图；

图7为图5中所示的处理器的一种结构框图。

图标：10-激光位移展示系统；100-激光位移传感器；110-激光发射器；112-主控振荡器；114-激光器；120-激光接收器；122-本地振荡器；124-光电转换元件；130-主控单元；200-处理设备；210-连接端口；220-控制器；222-第一控制单元；224-第二控制单元；230-处理器；232-信号放大器；234-信号滤波器；236-模数转换器；240-通信单元；300-用户终端。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，图1为本发明较佳实施例提供的激光位移展示系统10的一种结构框图。本实施例中，所述激光位移展示系统10可以用于对待测物体的位移变化进行实时测量，其中所述待测物体可以根据实际的测量需求进行设置，本实施例对所述待测物体不作具体限制。

如图1所示，所述激光位移展示系统10可以包括激光位移传感器100、处理设备200以及用户终端300。详细地，所述激光位移传感器100与所述处理设备200电性连接，所述处理设备200与所述用户终端300通信连接。

可选地，所述激光位移传感器100的数量不作具体限制，可以根据实际设计需求进行设置。本实施例中，所述激光位移传感器100可以用于采集待测物体的位移信号，并将采集到的位移信号发送给所述处理设备200。

本实施例中，所述处理设备200可以用于对所述激光位移传感器100采集到的位移信号进行信号处理，得到与所述位移信号对应的位移数据。其中，所述处理设备200中设置有用于为所述激光位移传感器100进行供电的供电装置。具体地，所述供电装置可以将220V电压转换为可供所述激光位移传感器100工作的电压范围(例如，12-24V)内的电压值输出给所述激光位移传感器100，以使所述激光位移传感器100工作。

所述用户终端300可以为任意可以包括有显示单元的计算机设备，例如，所述用户终端300可以是，但并不限于智能手机、个人电脑(Personal Computer，PC)、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、移动上网设备(Mobile Internet Device，MID)等。具体在本实施例中，所述用户终端300可以用于根据用户的操作向所述处理设备200发送控制指令，所述处理设备200在接收到所述控制指令后，可以根据所述控制指令对所述激光位移传感器100进行相应的控制。所述激光位移传感器100在所述控制指令下采集待测物体的位移信号，所述处理设备200对所述位移信号进行信号处理得到对应的位移数据后发送给所述用户终端300，所述用户终端300用于将所述处理设备200处理后的位移数据进行显示。

需要说明的是，所述控制指令可以包括，但不仅限于用于对所述激光位移传感器100的工作参数进行控制的第一控制指令，以及用于对激光位移传感器100的比例参数和偏移参数进行控制的第二控制指令。其中，对于不同类型的激光位移传感器100，其比例参数和偏移参数一般都不相同，需要根据实际对所述待测物体的测量对激光位移传感器100的比例参数和偏移参数进行控制。

可选地，所述工作参数可以包括，但不仅限于采集时间、采集初始时刻、运作状态中的至少一种。其中，所述采集时间可以是指所述激光位移传感器100采集待测物体位移信号的总时间，所述采集初始时刻可以是指所述激光位移传感器100开始采集所述待测物体位移信号的时刻。

可选地，所述位移数据可以包括，但不仅限于采集到的待测物体的最大位移数据、最小位移数据以及实时位移数据。此外，所述用户终端300除了显示上述位移数据，还可以显示所述待测物体在各个时刻的位移数据的变化曲线。

进一步地，请参阅图2，作为一种实施方式，所述激光位移传感器100可以包括激光发射器110、激光接收器120以及主控单元130。具体地，所述主控单元130与所述激光发射器110电性连接，用于控制所述激光发射器110向待测物体发送激光光束，所述激光光束经由所述待测物体反射，形成反射光束。所述激光接收器120可以用于接收所述反射光束。所述主控单元130还与所述激光接收器120电性连接，用于根据所述激光接收器120接收到的反射光束计算得到所述激光位移传感器100与待测物体之间的距离，并将计算得到的距离以模拟信号的形式进行输出。

作为一种实施方式，所述激光发射器110的具体结构请参阅图3。所述激光发射器110可以包括主控振荡器112和激光器114。具体地，所述主控振荡器112与所述激光器114电性连接，可以用于提供频率稳定的基准信号以对所述激光器114进行调制，从而得到持续稳定的激光信号。

作为一种实施方式，所述激光接收器120的具体结构请参阅图4。所述激光接收器120可以包括本地振荡器122和光电转换元件124。所述本地振荡器122和所述光电转换元件124电性连接，用于将接收到发射光束的激光信号进行信号频率转换，以使转换后的信号频率与上述主控振荡器112提供的基准信号的信号频率相同。所述光电转换元件124可以用于对转换后的激光信号进行光电转换。

进一步地，请参阅图5，作为一种实施方式，所述处理设备200可以包括控制器220、处理器230、通信单元240以及多个连接端口210。具体地，所述多个连接端口210用于与所述多个激光位移传感器100电性连接，以实现所述处理设备200与所述激光位移传感器100之间的数据传输。所述控制器220与所述多个连接端口210电性连接，用于向所述激光位移传感器100发送控制信号。所述处理器230与所述多个连接端口210电性连接用于对所述激光位移传感器100采集到的待测物体的位移信号进行信号处理得到与位移信号对应的位移数据。所述通信单元240分别与所述控制器220和所述处理器230电性连接，用于接收所述用户终端300发送的控制指令并发送给所述控制器220，或者用于将所述处理器230处理得到的位移数据发送给所述用户终端300。

本实施例中，所述处理器230可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器230可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等。还可以是数字信号处理器(DSP))、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器230也可以是任何常规的处理器等。

本实施例中，所述通信单元240以用于接收以及发送电磁波，实现电磁波与电信号的相互转换，从而与通讯网络或者外部监控终端进行通讯。所述通信单元240可与各种网络如互联网、企业内部网、无线网络进行通讯或者通过无线网络与外部监控终端进行通讯。上述的无线网络可包括蜂窝式电话网、无线局域网或者城域网。上述的无线网络可以使用各种通信标准、协议及技术，包括但并不限于全球移动通信系统、增强型移动通信技术、宽带码分多址技术，码分多址技术、时分多址技术、蓝牙、无线保真技术、网络电话、全球微波互联接入、其他用于邮件、即时通讯及短消息的协议，以及任何其他合适的通讯协议，甚至可包括那些当前仍未被开发出来的协议。

进一步地，作为一种实施方式，请参阅图6，所述控制器220可以包括第一控制单元222以及第二控制单元224。具体地，所述第一控制单元222可以用于对所述激光位移传感器100的工作参数进行控制；所述第二控制单元224可以用于对连接每个所述连接端口210的激光位移传感器100的比例参数和偏移参数进行控制。

当然，可以理解的是，所述控制器220还可以根据实际需求设计更多的控制单元，以达到更多的控制功能。

进一步地，作为一种实施方式，请参阅图7，所述处理器230可以包括用于信号放大器232、信号滤波器234以及模数转换器236。具体地，所述信号放大器232可以用于对所述激光位移传感器100采集到的位移信号进行放大处理得到放大后的位移信号。所述信号滤波器234与所述信号放大器232电性连接用于对所述放大后的位移信号进行信号滤波得到滤波后的位移信号。所述模数转换器236与所述信号滤波器234电性连接用于将所述滤波后的位移信号转换为数字信号。

可选地，本实施例中，所述用户终端300可以包括输入设备，所述输入设备可以是任意可以输入所述控制指令的设备。例如，所述输入设备可以是，但并不仅限于触控面板、物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种组合。

可选地，本实施例中，所述用户终端300可以包括存储器，所述存储器可以是任意可以用于将处理得到的位移数据进行存储的存储装置。例如，所述存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件等。

进一步地，本发明较佳还提供一种测量系统，所述测量系统包括待测物体以及上述的激光位移展示系统10，所述激光位移展示系统10用于对所述待测物体的位移变化数据进行采集，并将所述位移变化数据进行显示。

综上所述，本发明实施例提供的激光位移展示系统10及测量系统。该激光位移展示系统10包括：用于采集待测物体的位移信号的多个激光位移传感器100；与多个激光位移传感器100电性连接，用于对位移信号进行信号处理，得到与位移信号对应的位移数据的处理设备200；以及与处理设备200通信连接，用于向处理设备200发送控制指令，以使处理设备200根据控制指令对激光位移传感器100进行控制；以及用于将处理设备200处理后的位移数据进行显示的用户终端300。基于上述设计，本发明提供的技术方案能够根据实际的测量需求对激光位移传感器100设定不同的测量条件对待测物体进行测量，并且能够对测量的待测物体的位移变化数据进行实时显示。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种激光位移展示系统，其特征在于，所述激光位移展示系统包括：

用于采集待测物体的位移信号的多个激光位移传感器；

与所述多个激光位移传感器电性连接，用于对所述位移信号进行信号处理，得到与所述位移信号对应的位移数据的处理设备；

与所述处理设备通信连接，用于向所述处理设备发送控制指令，以使所述处理设备根据所述控制指令对所述激光位移传感器进行控制，以及

用于将所述处理设备处理后的位移数据进行显示的用户终端；

其中，所述控制指令包括用于对所述激光位移传感器的工作参数进行控制的第一控制指令以及用于对激光位移传感器的比例参数和偏移参数进行控制的第二控制指令，所述工作参数包括采集时间、采集初始时刻、运作状态中的至少一种，所述位移数据包括最大位移数据、最小位移数据以及实时位移数据，所述采集时间指所述激光位移传感器采集所述待测物体的位移信号的总时间，所述采集初始时刻指所述激光位移传感器开始采集所述待测物体的位移信号的时刻，不同类型的所述激光位移传感器的比例参数和偏移参数不相同。

2.根据权利要求1所述的激光位移展示系统，其特征在于，所述激光位移传感器包括：

用于向待测物体发射激光光束的激光发射器；

用于接收经由所述待测物体反射的反射光束的激光接收器；

分别与所述激光发射器和激光接收器电性连接，用于控制所述激光发射器发射激光光束，以及用于根据所述激光接收器接收到的反射光束计算得到所述激光位移传感器与待测物体之间的距离，并将计算得到的距离进行输出的主控单元。

3.根据权利要求2所述的激光位移展示系统，其特征在于，所述激光发射器包括：

用于提供频率稳定的基准信号的主控振荡器；

与所述主控振荡器电性连接用于根据所述基准信号发出对应的激光光束的激光器。

4.根据权利要求2所述的激光位移展示系统，其特征在于，所述激光接收器包括：

用于将接收的激光信号进行信号频率转换的本地振荡器；

与所述本地振荡器电性连接用于对转换后的激光信号进行光电转换的光电转换元件。

5.根据权利要求1所述的激光位移展示系统，其特征在于，所述处理设备包括：

用于与所述多个激光位移传感器电性连接的多个连接端口；

与所述多个连接端口电性连接用于向所述激光位移传感器发送控制信号的控制器；

与所述多个连接端口电性连接用于对所述激光位移传感器采集到的待测物体的位移信号进行信号处理得到与位移信号对应的位移数据的处理器；

分别与所述控制器和所述处理器电性连接，用于接收所述用户终端发送的控制指令并发送给所述控制器，或者用于将所述处理器处理得到的位移数据发送给所述用户终端的通信单元。

6.根据权利要求5所述的激光位移展示系统，其特征在于，所述处理器包括：

用于对所述位移信号进行放大处理得到放大后的位移信号的信号放大器；

与所述信号放大器电性连接用于对所述放大后的位移信号进行信号滤波得到滤波后的位移信号的信号滤波器；以及

与所述信号滤波器电性连接用于将所述滤波后的位移信号转换为数字信号的模数转换器。

7.根据权利要求5所述的激光位移展示系统，其特征在于，所述控制器包括：

用于对所述激光位移传感器的工作参数进行控制的第一控制单元；以及

用于对连接每个所述连接端口的激光位移传感器的比例参数和偏移参数进行控制的第二控制单元。

8.根据权利要求1所述的激光位移展示系统，其特征在于，所述用户终端包括用于输入所述控制指令的输入设备。

9.根据权利要求1所述的激光位移展示系统，其特征在于，所述用户终端包括用于将处理得到的位移数据进行存储的存储器。

10.一种测量系统，其特征在于，所述测量系统包括待测物体以及权利要求1-9中任一项所述的激光位移展示系统，所述激光位移展示系统用于对所述待测物体的位移变化数据进行采集，并将所述位移变化数据进行显示。