CN207249119U - 一种红外光电测距装置 - Google Patents

Abstract

本是实用新型公开一种红外光电测距装置，包括红外光电发射器，可拆卸固定在所述第一物体上；红外光电接收器，可拆卸固定在所述第一物体上，用于接收经所述第二物体反射的所述红外光线；所述红外光电发射器与所述第二物体之间的间距为第一距离，所述红外光电接收器与所述第二物体之间的间距为第二距离，其中，所述第一距离与所述第二距离相等，通过所述红外光电接收器接收到的所述红外光线的强度得出所述第一物体与所述第二物体之间的间距。通过使用红外光线进行物体之间间距的测量，测量精度高，不仅适用于短距离测量，同样适用于远距离测量，制作简单，操作方便并且便于携带，适用于多种场合下两物体之间的间距测量。

Description

一种红外光电测距装置

技术领域

本实用新型涉及光电测距装置结构计技术领域，具体而言，涉及一种红外光电测距装置。

背景技术

现在生活和生产过程中存在着许多需要测量两物体之间间距的需求，比如物位检测、液位检测、物体检出、以及安全防护等过程。现有技术中测量上述各种距离的过程一般使用的是标尺、卡尺之类的测量工具，但是由于测量工具的制作精度以及待测量物的特殊形态和需求，在使用现有技术中测量工具对其测量的结果不够精确。例如在液位检测的过程中，通过目测标尺伸到液面位置处进行测量，目测结果不足以保障准确；物体检出过程中物体伸出的端面与伸出物体不垂直，难以通过卡尺类的测量工具对伸出物体的长度进行测量。

现在亟需解决的问题是如何设计一种技术方案能够克服上述各测量需求中存在的技术缺陷，使测量适用范围更广、测量结果更准确。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中的不足，提供一种红外光电测距装置。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：一种红外光电测距装置，用于检测第一物体与第二物体之间的间距，包括：红外光电发射器，可拆卸固定在所述第一物体上，用于产生红外光线以及发射所述红外光线至所述第二物体；红外光电接收器，可拆卸固定在所述第一物体上，用于接收经所述第二物体反射的所述红外光线；所述红外光电发射器与所述第二物体之间的间距为第一距离，所述红外光电接收器与所述第二物体之间的间距为第二距离，其中，所述第一距离与所述第二距离相等，通过所述红外光电接收器接收到的所述红外光线的强度得出所述第一物体与所述第二物体之间的间距。

上述方案中优选的是，红外光电发射器包括发光电路与发光管，所述发光电路与所述发光管导电连接；所述红外光电接收器包括受光电路与受光管，所述受光电路与所述受光管导电连接。

上述任一方案中优选的是，红外光电发射器与所述红外光电接收器均固定设置在同一固定支架上，所述红外光电发射器与所述红外光电接收器通过所述固定支架固定在所述第一物体上。

上述任一方案中优选的是，发光管为砷化镓红外发光二极管。

上述任一方案中优选的是，受光管为硅光敏二极管。

上述任一方案中优选的是，红外光电发射器设置有第一光电转换装置，所述红外光电接收器设置有第二光电转换装置。

上述任一方案中优选的是，红外光电发射器与所述红外光电接收器导电连接有微处理器，所述微处理器设置有计算模块。

上述任一方案中优选的是，还包括显示装置，与所述微处理器导电连接，用于显示所述计算模块给出的计算结果。

上述任一方案中优选的是，还包括电源供给装置，所述电源供给装置设置有干电池固定槽与蓄电池以及交流电插孔。

本实用新型提供的红外光电测距装置的有益效果在于，通过红外光电接收器接收到的红外光电信号与红外光电发射器发出的红外光电信号计算得出第一物体与第二物体之间的准确间距，测量精度高，不仅适用于短距离测量，同样适用于远距离测量，制作简单，不仅适用于家庭生活，同样适用于工业生产。

附图说明

图1为本实用新型的红外光电测距装置优选实施例的发光电路的电路图；

图2为本实用新型的红外光电测距装置图1所示优选实施例的受光电路的电路图；

图3为本实用新型的红外光电测距装置图1所示优选实施例光电信号传播的路径示意图；

图4为本实用新型的红外光电测距装置优选实施例计算光电信号传播路径长度的示意图。

附图标记：

1-第一物体；2-第二物体。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的优选实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，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实施例保护范围的限制。

参照图1-图4，为解决背景技术中现有技术存在的缺陷，本实施例提供一种红外光电测距装置，用于检测第一物体与第二物体之间的间距，包括：红外光电发射器，可拆卸固定在所述第一物体上，用于产生红外光线以及发射所述红外光线至所述第二物体；红外光电接收器，可拆卸固定在所述第一物体上，用于接收经所述第二物体反射的所述红外光线；所述红外光电发射器与所述第二物体之间的间距为第一距离，所述红外光电接收器与所述第二物体之间的间距为第二距离，其中，所述第一距离与所述第二距离相等，通过所述红外光电接收器接收到的所述红外光线的强度得出所述第一物体与所述第二物体之间的间距。

本实施例提供的红外光电测距装置是通过测量红外光电发射器发出的红外光线进而计算得出待测量的两物体之间的间距，对物体的形态以及形状没有严格的要求，只要是能够反射红外光线的物体即可，而且在两物体的表面不是平整的情况下也可以实现对两物体之间间距的测量。

在具体的测量过程中，将红外光电发射器与红外光电接收器安装在第一物体1上。在安装时红外光电发射器与红外光电接收器距离第二物体2的间距相等，这样设计是为了计算第一物体1与第二物体2之间的间距时能够减少误差。若红外光电发射器、红外光电接收器到第二物体2的距离不相等的话，在计算过程中会随着红外光电发射器与第二物体2之间的距离变化。若红外光电发射器与第二物体2之间的间距较大的话，计算得出的第一物体1与第二物体2之间的距离较准确值小；若红外光电发射器与第二物体2之间的间距较小的话，计算得出的第一物体1与第二物体2之间的距离较准确值大。其中较大、较小是红外光电发射器与第二物体2之间的距离同红外光电接收器与第二物体2之间的距离相比得出的大小比较。

本实施例提供的红外光电测距装置通过使用红外光线进行物体之间间距的测量，测量精度高，不仅适用于短距离测量，同样适用于远距离测量，制作简单，操作方便并且便于携带，适用于多种场合下两物体之间的间距测量。

进一步地，红外光电发射器包括发光电路与发光管，所述发光电路与所述发光管导电连接；所述红外光电接收器包括受光电路与受光管，所述受光电路与所述受光管导电连接。其中，发光管为砷化镓红外发光二极管，受光管为硅光敏二极管。参照图1-图2，本实施例提供的红外光电测距装置中将发光电路与受光电路集成在同一电路板上并且共用一个电源供电，减小了装置占用的空间，在安装过程中为保障红外光电发射器产生的红外光线能够准确地被红外光电接收器接收，将发光管与受光管紧挨并排设置在第一物体1处，这样保障受光管到第二物体2的间距与发光管到第二物体2的间距相等，在进行计算时可以更精确得到第一物体1与第二物体2之间的间距。如图1、图2所示，本实施例中的发光电路与受光电路按照图示的方式设计(图中元件及连接关系可从图中直接得出，在此不再进行阐述，但这不影响本领域技术人员对本技术方案的理解)。砷化镓(GaAs)是一种电学性能优越的III--V族化合物半导体材料，以其为衬底制作的半导体器件及其集成电路由于具有信息处理速度快、超高频、低功耗、低噪声等突出的优点而得到广泛应用。砷化镓材料的电子迁移率是硅的6倍多，其器件具有硅器件所不具有的高频、高速和光电性能，并可在同一芯片同时处理光电信号，被公认是新一代的通信用材料，所以根据砷化镓这些性质用于发光管的制作。峰值响应波长的电流灵敏度作为光电二极管的电流灵敏度，而硅光敏二极管的电流响应率通常在0.4-0.5mA/mW，根据硅光敏二极管响应率的原因，本实施例中受光管选择的是硅光敏二极管。

进一步地，红外光电发射器与所述红外光电接收器均固定设置在同一固定支架上，所述红外光电发射器与所述红外光电接收器通过所述固定支架固定在所述第一物体1上。固定支架的厚度是一定的，在第一物体1上设置固定支架所测得的第一物体1与第二物体2之间的间距是固定支架到第二物体2之间的间距，该间距再加上固定支架的厚度即为第一物体1到第二物体2之间的间距。

进一步地，所述红外光电发射器设置有第一光电转换装置，所述红外光电接收器设置有第二光电转换装置。第一光电转换装置将发光管的电信号转换为光信号，光信号碰撞第二物体2后反射到受光管，受光管中第二光电转换装置将光信号转换为电信号。红外光电发射器与所述红外光电接收器导电连接有微处理器，所述微处理器设置有计算模块。受光管将电信号传递至微处理器进行计算处理，参照图3、图4，在微处理器中设置有计算公式其中，红外光线经过的总路程φ＝2πN+△φ＝2π(N+△φ/2π)＝2π(N+△N)，第一物体与第二物体2之间的间距D＝π(N+△N)＝λ/2(N+△N)，2π为一个周期的相位变化，N为相位移中的2π的整周期数，△φ为不足整周期相位移的尾数；△N为不足整周期的比例数由仪器测得其值，λ为调制波长。由物理学可知λ＝c/f，其中c为调制波的传播速度，f为调制波频率。

本实施例中测量得出的结果是经过计算得出的，并不是通过目测观察确定的，所以采用本实施例提供的红外光电测距装置测得的第一物体1与第二物体2之间的间距更精确。

进一步地，本实施例提供的红外光电测距装置还包括显示装置，与所述微处理器导电连接，用于显示所述计算模块给出的计算结果。设置显示装置方便使用者在第一时间内看到测量结果，及时、有效。

进一步地，还包括电源供给装置，所述电源供给装置设置有干电池固定槽与蓄电池以及交流电插孔。本实施例提供的红外光电测距装置可使用多种电源进行供电，可用交流电进行供电，也可以通过直流电进行供电，确保在无交流电供电的情况下也可以使用电池(包括干电池和蓄电池)进行供电进行第一物体1与第二物体2之间的间距测量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种红外光电测距装置，用于检测第一物体(1)与第二物体(2)之间的间距，其特征在于，包括：

红外光电发射器，可拆卸固定在所述第一物体(1)上，用于产生红外光线以及发射所述红外光线至所述第二物体(2)；

红外光电接收器，可拆卸固定在所述第一物体(1)上，用于接收经所述第二物体(2)反射的所述红外光线；

所述红外光电发射器与所述第二物体(2)之间的间距为第一距离，所述红外光电接收器与所述第二物体(2)之间的间距为第二距离，其中，所述第一距离与所述第二距离相等，通过所述红外光电接收器接收到的所述红外光线的强度得出所述第一物体(1)与所述第二物体(2)之间的间距。

2.如权利要求1所述的红外光电测距装置，其特征在于，所述红外光电发射器包括发光电路与发光管，所述发光电路与所述发光管导电连接；所述红外光电接收器包括受光电路与受光管，所述受光电路与所述受光管导电连接。

3.如权利要求1所述的红外光电测距装置，其特征在于，所述红外光电发射器与所述红外光电接收器均固定设置在同一固定支架上，所述红外光电发射器与所述红外光电接收器通过所述固定支架固定在所述第一物体(1)上。

4.如权利要求2所述的红外光电测距装置，其特征在于，所述发光管为砷化镓红外发光二极管。

5.如权利要求2所述的红外光电测距装置，其特征在于，所述受光管为硅光敏二极管。

6.如权利要求2所述的红外光电测距装置，其特征在于，所述红外光电发射器设置有第一光电转换装置，所述红外光电接收器设置有第二光电转换装置。

7.如权利要求2所述的红外光电测距装置，其特征在于，所述红外光电发射器与所述红外光电接收器导电连接有微处理器，所述微处理器设置有计算模块。

8.如权利要求7所述的红外光电测距装置，其特征在于，还包括显示装置，与所述微处理器导电连接，用于显示所述计算模块给出的计算结果。

9.如权利要求1所述的红外光电测距装置，其特征在于，还包括电源供给装置，所述电源供给装置设置有干电池固定槽与蓄电池以及交流电插孔。