CN209514061U - 手持超声测距仪 - Google Patents

Abstract

手持超声测距仪，包括手持壳体，手持壳体顶部设有超声波发射探头、超声波接收探头、水准器，手持壳体中部设有显示屏和控制按键，手持壳体内部设有控制器；所述水准器连接有水平检测电路，超声波发射探头连接有超声波发射电路，超声波接收探头连接有超声波接收电路，水平检测电路、超声波发射电路、超声波接收电路均连接控制器，控制器连接显示屏和控制按键。使用时，通过气泡位置调平水准器。手动调平难免有差异，在超声测距时测量手持超声测距仪的倾角，根据三角函数的计算水平距离。手持超声测距仪结构简单，操控方便，可简单、快速准确的测量室内外及难于接近部位的距离，可广泛用于家庭装修、建筑施工、房产测绘等领域。

Description

手持超声测距仪

技术领域

本实用新型涉及测绘仪器领域，尤其是一种手持超声测距仪。

背景技术

由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人研制上也得到了广泛的应用。

超声测距仪在使用中，无法确定是否水平，造成测量误差。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提出了一种手持超声测距仪。

本实用新型采用如下技术方案：

手持超声测距仪，包括手持壳体，手持壳体顶部设有超声波发射探头、超声波接收探头、水准器，手持壳体中部设有显示屏和控制按键，手持壳体内部设有控制器；所述水准器连接有水平检测电路，超声波发射探头连接有超声波发射电路，超声波接收探头连接有超声波接收电路，水平检测电路、超声波发射电路、超声波接收电路均连接控制器，控制器连接显示屏和控制按键。

进一步地，所述水准器上设有刻线。

进一步地，所述水准器内设有导电水柱，导电水柱内密封有气泡，导电水柱两端设有导电电极，导电水柱的中心位置设有电位输出端，导电水柱通过导电电极接入水平检测电路。

进一步地，所述水平检测电路包括并联在导电水柱两侧的对比支路，对比支路包括串联在两个等值电阻之间的平衡电阻，平衡电阻的中心位置设有输出端，导电水柱的电位输出端和平衡电阻的输出端组成水平电信号输出端。

进一步地，所述对比支路和导电水柱并联后再串联分压电阻。

采用如上技术方案取得的有益技术效果为:

使用时，通过气泡位置调平水准器。手动调平难免有差异，在超声测距时测量手持超声测距仪的倾角，根据三角函数的计算水平距离。手持超声测距仪结构简单，操控方便，可简单、快速准确的测量室内外及难于接近部位的距离，可广泛用于家庭装修、建筑施工、房产测绘等领域。

附图说明

图1为手持超声测距仪结构简图。

图2为手持超声测距仪结构框图。

图3为水平检测电路图。

图4位超声波发射电路示意图。

图5为超声波接收电路示意图。

图中，1、超声波发射探头，2、超声波接收探头，3、水准器，4、显示屏，5、控制按键，6、气泡，7、导电水柱，8、电源接口，9、水平信号输出端，10、导电电极。

具体实施方式

结合附图1至5对本实用新型的具体实施方式做进一步说明：

手持超声测距仪，包括手持壳体，手持壳体顶部设有超声波发射探头1、超声波接收探头2、水准器3，手持壳体中部设有显示屏4和控制按键5，手持壳体内部设有控制器；所述水准器连接有水平检测电路，超声波发射探头连接有超声波发射电路，超声波接收探头连接有超声波接收电路，水平检测电路、超声波发射电路、超声波接收电路均连接控制器，控制器连接显示屏和控制按键。

控制器选用低功耗8位CMOS微控制器Atmega16。通过对Atmega16软件编程，实现对其外围电路的适时控制，并提供给围电路所需的信号，包括频率振荡信号、数据处理信号和译码显示信号等。

超声波发射电路如图4所示，Atmega16的OC0端输出40kHz方波信号一路经一级反向器后送到超声波换能器的一个电极。另一路经两级反向器后送到超声波换能器的另一个电极。用这种推挽形式将方波信号加到超声波换能器两端。可以提高超声波的发射强度。输出端采用两个反向器并联。用以提高驱动能力。

超声波接收电路如图5所示。使用CX20106A集成电路对接收探头受到的信号进行放大、滤波，再连接控制器Atmega16的INT0。CX20106A的1脚：遥控信号输入端。2脚：该脚与地之间连接RC串联网络，它们是负反馈串联网络的一个组成部分，改变它们的数值能改变前置放大器的增益和频率特性。增大电阻R1或减小C1,将使负反馈量增大，放大倍数下降，反之则放大倍数增大。3脚：该脚与地之间连接检波电容，电容量大为平均值检波，瞬间相应灵敏度低。4脚：接地端。5脚：该脚与电源间接入一个电阻，用以设置带通滤波器的中心频率f0，阻值越大，中心频率越低。6脚：该脚与地之间接一个积分电容。7脚：遥控命令输出端，它是集电极开路输出方式，因此该引脚必须接上一个上拉电阻到电源端。8脚：电源正极。

水准器上设有刻线。在准确的水平位置时，水准器内的气泡6正好在中间位置(即水平位置)。水准器玻璃管内气泡在中间位置时，两端刻线为零线的两边，刻有不少于8格的刻度，刻线间距为2mm。当手持超声测距仪的底平面与水平位置有微小的差别时，也就是水准器底平面两端有高低时，水准器内的气泡由于地心引力的作用总是往水准器的最高一侧移动。两端高低相差不多时，气泡移动也不多，两端高低相差较大时，气泡移动也较大，在水准器的刻度上就可读出两端高低的差值。水准器突出于手持壳体，可根据气泡位置调平水准器。

水准器3内设有导电水柱7，导电水柱7内密封有气泡6，导电水柱7两端设有导电电极10，导电水柱7的中心位置设有电位输出端，导电水柱7通过导电电极接入水平检测电路。水平检测电路包括并联在导电水柱7两侧的对比支路，对比支路包括串联在两个等值电阻R5、R7之间的平衡电阻RP6，平衡电阻的中心位置设有输出端，导电水柱7的电位输出端和平衡电阻的输出端组成水平电信号输出端9。对比支路和导电水柱7并联后再串联分压电阻RP8，再连接电源接口8。平衡电阻RP6、压电阻RP8均为可调节电阻，便于调平电路。

当手持超声测距仪的底平面与水平位置有微小的差别时，也就是水准器的平面两端有高低时，水准器内的气泡由于地心引力的作用总是往水准器的最高一侧移动。两端高低相差不多时，气泡移动也不多，电位差值不大，两端高低相差较大时，气泡移动也较大，电位差值大。而且气泡往两侧移动对应的电位差值有正有负，将电位差值输入控制器可换算成倾斜角度，可与超声测距配合计算水平距离。

使用时，按控制按键，通过气泡位置调平水准器。手动调平难免有差异，在超声测距时测量手持超声测距仪的倾角，根据三角函数的计算水平距离。手持超声测距仪结构简单，操控方便，可简单、快速准确的测量室内外及难于接近部位的距离，可广泛用于家庭装修、建筑施工、房产测绘等领域。

当然，以上说明仅仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的指导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本实用新型的保护。

Claims (5)

1.手持超声测距仪，其特征在于，包括手持壳体，手持壳体顶部设有超声波发射探头(1)、超声波接收探头(2)、水准器(3)，手持壳体中部设有显示屏(4)和控制按键(5)，手持壳体内部设有控制器；

所述水准器(3)连接有水平检测电路，超声波发射探头(1)连接有超声波发射电路，超声波接收探头(2)连接有超声波接收电路，水平检测电路、超声波发射电路、超声波接收电路均连接控制器，控制器连接显示屏(4)和控制按键(5)。

2.根据权利要求1所述的手持超声测距仪，其特征在于，所述水准器(3)上设有刻线。

3.根据权利要求1所述的手持超声测距仪，其特征在于，所述水准器(3)内设有导电水柱(7)，导电水柱(7)内密封有气泡(6)，导电水柱(7)两端设有导电电极(10)，导电水柱(7)的中心位置设有电位输出端，导电水柱(7)通过导电电极(10)接入水平检测电路。

4.根据权利要求3所述的手持超声测距仪，其特征在于，所述水平检测电路包括并联在导电水柱(7)两侧的对比支路，对比支路包括串联在两个等值电阻之间的平衡电阻，平衡电阻的中心位置设有输出端，导电水柱(7)的电位输出端和平衡电阻的输出端组成水平电信号输出端(9)。

5.根据权利要求4所述的手持超声测距仪，其特征在于，所述对比支路和导电水柱(7)并联后再串联分压电阻。