CN1698405A - 激光控制平地系统用接收器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于控制装置范围的一种激光控制平地系统用接收器，由激光束、滤光处理、光电传感器、和控制器与外壳固定连接组成。在外壳内固定控制电路板，输出端子与控制电路板连接并固定在外壳的外面，串连的光电传感器通过支架固定在外壳的两边。采用硅光电池作为光电传感器，并在其光敏表面安装滤光片进行滤光处理，再经过微弱信号调理电路处理，输出位置偏差信号小，减少自然光干扰，提高光电传感器入射光的信噪比，抗干扰性强，性能稳定，成本较低；有效接收激光信号半径可达150米，适用进行旱田或水田平地作业。
Description
技术领域
本发明属于控制装置范围，特别涉及一种激光控制平地系统用接收器。
背景技术
我国是农业大国，农业用水占全国用水量的75.3％，地面灌溉是我国农业灌溉的主要方法，改善农田平整状况，可以提高农田灌溉水利用率。
土地平整方法包括常规平地方法和激光控制平地方法。常规平地方法采用的设备有推土机、铲运机和刮平机，具有土方运移量大、平地费用相对较低的特点，适合于地面起伏较大、原始平整程度较差的农田粗平作业，可以改变农田的宏观地形。由于平地效果主要取决推土机和刮平机的施工精度，受设备自身缺陷和人工操作的影响，当达到一定平整精度后很难进一步提高。激光控制平地技术是利用激光束参照平面作为非视觉控制手段，代替常规平地设备操作人员的目测判断能力，自动控制液压调节系统实现平地铲的升降，达到精细平整土地的目的。它的应用能大幅度提高土地平整精度，其接收系统的灵敏性至少比人工视觉判断和平地机上操作人员的手动液压调节系统准确10～50倍。激光控制平地作业效率较高，适宜在常规粗平的基础上完成农田表面精平，进一步改善农田的平整精度。
发明内容
本发明的目的是提出一种激光控制平地系统用接收器，由激光束、滤光处理、光电传感器、和控制器与外壳固定连接组成；其特征在于：在外壳1内固定控制电路板5，输出端子2与控制电路板5连接并固定在外壳1外面，串连的光电传感器3通过支架4固定在外壳1的两边。
所述光电传感器采用36片硅光电池，分为9层，每层4片，在360°范围内均匀分布。
所述作为光电传感器的硅光电池的光敏表面安装滤光处理的滤波片。
所述控制电路板采用了微弱信号调理电路，由幅度调制电路、前置放大电路、整形电路和脉冲展宽电路组成。
本发明的有益效果是采用国产光电传感器和滤光片与相应的控制器和激光发射器配套组成激光控制系统，减少自然光干扰，提高光电传感器入射光的信噪比；有效接收激光信号半径可达150米，适用进行旱田或水田平地作业。其抗干扰性强，性能稳定，精度高，成本较低。
附图说明
图1a是激光控制平地系统用接收器结构示意图；图1b是光电传感器空间分布示意图。
图2是激光控制平地系统用接收器原理框图。
图3激光控制平地系统用接收器电路原理图。
具体实施方式
本发明提出了一种激光控制平地系统用接收器。如图2所示，由激光束、滤光处理、光电传感器、和控制器与外壳固定连接组成；在图1a所示结构图中，在外壳1内固定控制电路板5，输出端子2与控制电路板5连接并固定在外壳1外面，串连的光电传感器3通过支架4固定在外壳1的两边，方块代表硅光电池。为了实现激光信号有效接收角度为360°的要求，在图1b所示的光电传感器空间分布示意图中，合理布置作为光电传感器的硅光电池的空间位置，本实用新型采取了如下的方法：将36个20mm×5mm硅光电池分成9层4列，分别标记为A，BC，D，E，F，G，H，I共9层。其中A，B层并联，表示激光信号处于“太高”位置；C，D层并联，表示激光信号处于“高”位置；E层，表示激光信号处于“中”位置；F，G层并联，表示激光信号处于“低”位置；H，I层并联，代表激光信号处于“太低”位置。9层硅光电池共有5路输出。每层相邻的光电池两两垂直安装在电路板上两个金属支架的同一高度，两个金属支架制作合成“口”字型，即可满足要求。
本发明电路原理图，如图3所示，由幅值调制电路、前置放大电路、整型电路、脉冲展宽电路和电源电路组成。幅值调制电路由2.2mH的电感和硅光电池组成。前置放大电路设计采用分立式元件，第一级采用频率特性较好和输入阻抗较低的共基电路，第二级采用共集电路，第三级采用了射极偏置电路进行温度补偿。整型电路采用四电压比较器LM339芯片。脉冲展宽电路采用再触发单稳态触发器MC14538芯片。电源电路采用DC-DC电源模块。
最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种激光控制平地系统用接收器，由激光束、滤光处理、光电传感器、和控制器与外壳固定连接组成；其特征在于：在外壳(1)内固定控制电路板(5)，输出端子(2)与控制电路板(5)连接并固定在外壳(1)外面，串连的光电传感器(3)通过支架(4)固定在外壳1的两边。
2.根据权利要求1所述激光控制平地系统用接收器，其特征在于：所述光电传感器采用36片硅光电池，分为9层，每层4片，在360°范围内均匀分布。
3.根据权利要求2所述激光控制平地系统用接收器，其特征在于：所述作为光电传感器的硅光电池的光敏表面安装滤光处理的滤波片。
4.根据权利要求1所述激光控制平地系统用接收器，其特征在于：所述控制电路板采用了微弱信号调理电路，由幅度调制电路、前置放大电路、整形电路和脉冲展宽电路组成。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106612646A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-05-10 | 华南农业大学 | 一种带数字滤波的农田平地机用激光接收器 |
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2005
- 2005-03-30 CN CN 200510059636 patent/CN1698405A/zh active Pending
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