CN2419606Y

CN2419606Y - 动态目标跟踪连续测量仪

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Publication number: CN2419606Y
Application number: CN 00242896
Authority: CN
Inventors: 周桂兰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-07-14
Filing date: 2000-07-14
Publication date: 2001-02-14
Anticipated expiration: 2010-07-14

Abstract

本实用新型是一种动态目标跟踪连续测量仪,为克服现有静态测距仪无法对运动目标进行实时测距的缺点,本实用新型包括发射器、接收器、控制器、微处理器和受控计数器。发射器的控制端与微处理器的I/O口连接。受控计数器的输出端与微处理器的I/O口连接,受控计数器的开始计数控制端、终止计数控制端和复位控制端分别与控制器的输出端、接收器的输出端和微处理器的I/O口连接。本实用新型主要用于对运动物体的连续、实时测距。

Description

动态目标跟踪连续测量仪

本实用新型涉及一种采用光波、微波等进行测距的距离测量仪，特别是对两个相对运动的物体之间进行实时测距的动态距离测量仪。

目前，采用光波、微波等进行测距，大都是静态测距，采用这种方法进行测距，测距仪与被测目标都是静止不动的。静态测距仪存在以下缺点：一、反应速度慢：如果用于对两个运动的物体之间进行测量，测出的结果与实际距离有很大差别；二、无纠错能力：对一些错误的测量结果无法进行纠正；三、对使用环境要求严格：对运动的目标无法进行实时跟踪测量。例如汽车在大雾天行驶，能见度较低，驾驶员无法看清前面的汽车。如果在后车上安装静态测距仪，由于前车和后车都在运动状态，无法实时跟踪测量两车之间的距离。

本实用新型的目的是，提供一种能够对运动的物体进行连续、实时测距的动态距离测量仪。

本实用新型的目的是这样实现的，动态目标跟踪连续测量仪，包括发射器、接收器、控制器和微处理器，发射器的控制端与微处理器的I/O口连接；它的特殊之处是，还包括受控计数器，受控计数器具有开始计数控制端、终止计数控制端、复位控制端和输出端；受控计数器的输出端与微处理器的I/O口连接，开始计数控制端与控制器的输出端连接，终止计数控制端与接收器的输出端连接，复位控制端与微处理器的I/O口连接。

发射器受微处理器的控制定时发射一定宽度的脉冲波束，每一测量周期发出一次脉冲波束。脉冲波束一般用光波或微波，最好采用激光，激光的定向性较好。如果采用的脉冲波束是激光，则发射器可以包括激光器和相应的驱动电路，激光器可以采用半导体激光器、气体激光器、固体激光器等。如果采用的脉冲波束是微波，则发射器可以包括微波管和相应的驱动电路。控制器直接接收发射器发射的脉冲波，将波信号转换为电信号，该电信号用于控制受控计数器开始计数。如果采用激光测量，控制器可以包括光电二极管和放大电路，光电二极管与发射器的激光器封装在一起，激光器发射脉冲光束的同时，由该光电二极管接收该脉冲光束。光电二极管将光信号转换为电信号，该电信号经放大电路放大后用于控制受控计数器开始计数。如果采用微波测量，控制器可以包括接收天线和相应的放大电路，接收天线与发射器的微波管放在一起。微波管发射微波波束的同时，由天线接收微波波束。放大电路将微波信号转换为电平信号，该电平信号用于控制受控计数器开始计数。发射器发射的脉冲波束接触到被测物体后，其回波被接收器接收，接收器将回波信号转变为电平信号用于控制受控计数器终止计数。接收器可以与控制器的结构相同，在选择元器件及元器件之间的连接关系时，接收器与控制器也可以相同，这样可以使两者的时间延迟相同，以减小测量误差。以采用激光测距为例，本实用新型测距的基本原理是，发射器的激光器发射一个脉冲光束，由于控制器的光电二极管位于激光器的发射端，光电二极管首先接收到发射的脉冲光束，控制器将该光信号转变为电信号控制受控计数器开始计数。当发射器发射的脉冲光束接触到被测目标反射回来时(一般是漫反射光)，反射光被接收器接收转变为电信号控制受控计数器终止计数。计数器的计数值实际上就是发射器发射的脉冲光束从发出到接触被测目标后再返回到接收器所用的时间，设该时间为t，光速为C，被测目标离本实用新型的距离为S，则S=C·t/2。受控计数器的开始计数控制端接收到控制信号后，开始计数；终止计数控制端接收到控制信号后，停止计数；复位控制端接收到控制信号后，受控计数器复位，为下一测量周期作好准备。受控计数器能产生时间标准频率固定的电脉冲振荡。由于光速非常快，为了提高测量精度，在元器件允许的情况下，应尽量提高受控计数器的计数脉冲的频率。当受控计数器的计数脉冲的频率选为150MHZ时，其测量分辨率为1m。由于采用150MHZ以上的高频测量，现有的微处理器的运算速度根本无法对数据进行处理，本实用新型的关键在于首先由受控计数器进行高速计时，然后由微处理器对受控计数器的计数值采样进行数据处理。微处理器运行程序，向发射器发出控制信号控制发射器发射一脉冲波束，接收到受控计数器发出的终止计数信号后，对受控计数器输出的计数值采样。完成采样后，向受控计数器发出复位控制信号使受控计数器复位。然后，再向发射器发出控制信号，进行下一测量周期的测量。微处理器将连续多个测量周期从受控计数器采集到的数据进行数据处理。数据处理的重要任务是纠错，根据不同测量目的应采用不同的纠错方法。一般的纠错方法是将在连续几个测量周期中采集的数据进行比较，剔除相差较大的数据。最后微处理器通过其I/O口将正确的测量值输出。微处理器用于输出测量结果的I/O口可以根据不同的测量目的与不同的电路连接。例如与显示电路连接用于显示测量的距离值，与控制电路连接用于完成某一过程控制，与执行电路连接通过执行元件完成一个动作，与报警电路连接进行报警，等等。微处理器可以采用单片机及其相应的外围电路构成。本实用新型中提到的与微处理器的I/O口连接，不限于直接连接，必要时可以进行A/D转换、D/A转换、电平转换等。

当本实用新型用于显示测量的距离数值时，还包括显示电路，显示电路的输入端与微处理器的I/O口连接。

显示电路可以采用数字显示器直接显示测量值，也可以采用广角指针式仪表显示测量值。

由于在连续高速测量的情况下，数字显示的结果跳跃很快，不利于观察，本实用新型可以显示电路包括D/A转换器、驱动电路和广角指针式仪表；D/A转换器的输入端作为显示电路的输入端与微处理器的I/O口连接，D/A转换器的输出端与驱动电路的输入端连接，驱动电路的输出端与广角指针式仪表连接。

上述显示电路中的驱动电路用于将信号的功率放大，使广角指针式仪表显示测量值。

本实用新型的受控计数器包括触发器、时钟脉冲发生器和计数器；触发器具有三个控制端，第一个控制端作为受控计数器的开始计数控制端与控制器的输出端连接，第二个控制端作为受控计数器的终止计数控制端与接收器的输出端连接，第三个控制端作为受控计数器的复位控制端与微处理器的I/O口连接；触发器的输出端与计数器的计数控制端连接；时钟脉冲发生器的输出端与计数器的计数输入连接；计数器的输出端作为受控计数器的输出端与微处理器的I/O口连接。

触发器通过其三个控制端分别接收来自控制器的开始计数信号、来自接收器的终止计数控制信号和来自微处理器的复位控制信号；触发器通过其输出端输出控制信号控制计数器开始计数、终止计数和置零。触发器向计数器发出的终止计数信号，同时通过I/O口输入微处理器，微处理器接到该信号后，就可以对计数器的计数值进行采样。时钟脉冲发生器产生高频方波脉冲，通过其输出端向计数器提供高频计数脉冲。

本实用新型的触发器采用两个R-S触发器，第一个R-S触发器的S1端作为受控计数器的开始计数控制端与控制器的输出端连接，第二个R-S触发器的S₂端作为受控计数器的终止计数控制端与接收器的输出端连接，第一个R-S触发器的R₁端与第二个R-S触发器的R₂端共同作为受控计数器的复位控制端与微处理器的I/O口连接；第一个R-S触发器的输出端Q₁和第二个R-S触发器的输出端Q₂分别作为触发器的两个输出端，它们分别与计数器的两个计数控制端连接。

本实用新型还可以触发器由集成电路IC₁组成，它采用MC10131双D触发器连接成两个R-S触发器；计数器由集成电路IC₂、IC₃组成，它们都采用MC10136，两块集成电路IC₂、IC₃组成8位16进制记数器，2进制输出；时钟脉冲发生器由集成电路IC₄、电阻r₁、可调电阻r₂、电容C₁、C₂、C₃组成，集成电路IC₄采用MC1658；集成电路IC₁的S₁端作为受控计数器的开始计数控制端与控制器的输出端连接，S₂端作为受控计数器的终止计数控制端与接收器的输出端连接，R₁和R₂端共同作为受控计数器的复位控制端与微处理器的I/O口连接；集成电路IC₁的Q₁端作为触发器的一个输出端，集成电路IC₂和集成电路IC₃的S₂端共同作为计数器的一个计数控制端，Q₁端与S₂端连接；集成电路IC₁的Q₂端作为触发器的另一个输出端，集成电路IC₂和集成电路IC₃的S₁端共同作为计数器的另一个计数控制端，Q₂端与S₁端连接，Q₂端又与微处理器的I/O连接；集成电路IC₄的Q端作为时钟脉冲发生器的输出端，集成电路IC₂和集成电路IC₃的CP端共同作为计数器的计数输入端，Q端与CP端连接，集成电路IC₂和集成电路IC₃的Q₀、Q₁、Q₂、Q₃端作为受控计数器的输出端与微处理器的I/O口连接。

本实用新型的时钟脉冲发生器输出的脉冲的频率可以在150MHZ至600MHZ之间选择。

当时钟脉冲发生器输出脉冲的频率为150MHZ时，计数器每一次计数所用的时间为6.6667ns，该时间内光传播的距离恰好是2m，即往返距离是1m，计数器的计数值实际也就是测得的距离值，这时本实用新型的测量分辨率为1m。如果频率低于150MHZ，则测量的分辨率较低。当时钟脉冲发生器输出脉冲的频率为600MHZ时，计数器每一次计数所用的时间为1．6667ns，该时间内光传播的距离为0.5m，这时本实用新型的测量分辨率为0.25m。如果频率高于600MHZ，虽然测量的分辨率提高，但是选择元器件就会比较困难。

本实用新型的发射器包括半导体激光器V和驱动电路，驱动电路的控制端作为发射器的控制端与微处理器的I/O口连接，半导体激光器V受驱动电路控制。

上述发射器中的驱动电路用于对微处理器输出的控制信号进行功率放大，驱动半导体激光器V发射一定宽度的脉冲光波，脉冲宽度由微处理器和驱动电路决定。

本实用新型的发射器的驱动电路由三极管G、电阻r₃、电阻r₄、电阻r₅和二极管D₁组成；三极管G的基极作为发射器的控制端与微处理器的I/O口连接，半导体激光器V的一端与三极管G的集电极连接，半导体激光器V的另一端与电阻r₃的一端连接；电阻r₃的另一端与电阻r₄和电阻r₅的一端连接，电阻r₄的另一端与三极管G的发射极连接，电阻r₅的另一端与三极管G的基极连接；二极管D₁的阳极与三极管G的发射极连接，阴极接地。

本实用新型的控制器包括光电二极管D₃、运算放大器A₁和电阻r₆；光电二极管D₃与发射器封装在一起，它的阳极和阴极分别与运算放大器A₁的同相输入端和反相输入端连接；电阻r₆的两端分别与运算放大器A₁的反相输入端和输出端连接；运算放大器A₁的输出端作为控制器的输出端与受控计数器的开始计数控制端连接。

本实用新型还可以控制器包括光电二极管D₃、运算放大器A₁、电阻r₆和整形器T₁；光电二极管D₃与发射器封装在一起，它的阳极和阴极分别与运算放大器A₁的同相输入端和反相输入端连接；电阻r₆的两端分别与运算放大器A₁的反相输入端和输出端连接；整形器T₁的输入端与运算放大器A₁的输出端连接，整形器T₁的输出端作为控制器的输出端与受控计数器的开始计数控制端连接。

光电二极管D₃采用快速响应的光电二极管、运算放大器A₁采用高转换速率的运算放大器，这样可以提高控制器的响应速度。整形器T₁用于对运算放大器A₁输出的电压脉冲信号进行整形，使整形器T₁输出的脉冲的前沿陡降。

本实用新型的接收器包括光电二极管D₄、运算放大器A₂和电阻r₇；光电二极管D₄的阳极和阴极分别与运算放大器A₂的同相输入端和反相输入端连接；电阻r₇的两端分别与运算放大器A₂的反相输入端和输出端连接；运算放大器A₂的输出端作为接收器的输出端与受控计数器的终止计数控制端连接。

本实用新型还可以接收器包括光电二极管D₄、运算放大器A₂、电阻r₇和整形器T₂；光电二极管D₄的阳极和阴极分别与运算放大器A₂的同相输入端和反相输入端连接；电阻r₇的两端分别与运算放大器A₂的反相输入端和输出端连接；整形器T₂的输入端与运算放大器A₂的输出端连接，整形器T₂的输出端作为接收器的输出端与受控计数器的终止计数控制端连接。

光电二极管D₄采用快速响应的光电二极管、运算放大器A₂采用高转换速率的运算放大器，这样可以提高控制器的响应速度。整形器T₂用于对运算放大器A₂输出的电压脉冲信号进行整形，使整形器T₂输出的脉冲的前沿陡降。

本实用新型由于采用受控计数器与微处理器配合，微处理器可以控制发射器间隔一定的时间不断地发射一定宽度的脉冲波束，进行不断地测量。受控计数器进行高速计数测量，并对计数值锁存由微处理器采样进行数据处理，这样可以解决微处理器运算速度较低与测量速度较高而产生的矛盾。本实用新型与现有的静态测距仪相比，具有以下优点：一、反应速度快：本实用新型可以对两个相对运动的物体之间进行测距；二、具有纠错能力：本实用新型的微处理器能够对连续多个测量周期测得的数据进行对比分析，剔除错误的测量数据，输出正确的测量结果；三、对使用环境要求不高：本实用新型能够适应装在汽车上，对运动的目标进行连续、实时跟踪测量。

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细描述。

图1为本实用新型的电路方框图。

图2为图1中发射器的电路图。

图3为图1中控制器和接收器的电路图。

图4为图1中受控计数器的电路图。

图5为图1中微处理器和显示电路的电路图。

如图1至图5所示，本实施例是一种在汽车上使用的动态距离测量仪，它可以在汽车行驶过程中连续、实时测量与前面的车辆或障碍物之间的距离，防止在大雾天能见度低的情况下发生汽车碰撞事故。如图1所示，本实施例包括发射器、接收器、控制器、微处理器、受控计数器和显示电路。发射器的控制端与微处理器的I/O口连接。受控计数器的开始计数控制端、终止计数控制端和复位控制端分别与控制器的输出端、接收器的输出端和微处理器的I/O口连接，受控计数器的输出端与微处理器的I/O口连接。图2至图5中连接线上所标的阿拉伯数字表示各图之间的连接关系。如图5所示，微处理器由单片机IC₇和相应的外围电路组成，单片机IC₇采用AT89C51。电平转换电路用于将受控计数器的输出电平转换为单片机IC₇所需的电平，将单片机IC₇输出的用于控制受控计数器复位的电平信号转换为受控计数器所需的电平。显示电路包括D/A转换器、驱动电路和广角指针式仪表m。D/A转换器由集成电路IC₈和可调电阻r₈组成，集成电路IC₈采用AD7524。驱动电路由电阻r₉、电容C₄和运算放大器A₃组成。D/A转换器的8个数据输入端作业显示电路的输入端作为显示电路的输入端分别与单片机IC₇的1至8脚连接，D/A转换器的输出端OUT₁和OUT₂分别与运算放大器A₃的反相输入端和同相输入端连接，运算放大器A₃的输出端与广角指针式仪表m连接。受控计数器包括触发器、时钟发生器和计数器。如图4所示，触发器由集成电路IC₁组成，它采用MC10131双D触发器连接成两个R-S触发器；计数器由集成电路IC₂、IC₃组成，它们都采用MC10136，两块集成电路IC₂、IC₃组成8位16进制记数器，2进制输出；时钟脉冲发生器由集成电路IC₄、电阻r₁、可调电阻r₂、电容C₁、C₂、C₃组成，集成电路IC₄采用MC1658；集成电路IC₁的S₁端作为受控计数器的开始计数控制端与控制器的输出端连接，S₂端作为受控计数器的终止计数控制端与接收器的输出端连接，R₁和R₂端共同作为受控计数器的复位控制端与微处理器的I/O口连接；集成电路IC₁的Q₁端作为触发器的一个输出端，集成电路IC₂和集成电路IC₃的S₂端共同作为计数器的一个计数控制端，Q₁端与S₂端连接；集成电路IC₁的Q₂端作为触发器的另一个输出端，集成电路IC₂和集成电路IC₃的S₁端共同作为计数器的另一个计数控制端，Q₂端与S₁端连接，Q₂端又与微处理器的I/O连接；集成电路IC₄的Q端作为时钟脉冲发生器的输出端，集成电路IC₂和集成电路IC₃的CP端共同作为计数器的计数输入端，Q端与CP端连接，集成电路IC₂和集成电路IC₃的Q₀、Q₁、Q₂、Q₃端作为受控计数器的输出端与微处理器的I/O口连接。其中集成电路IC₂的Q₀至Q₃端经过电平转换电路转换后分别与单片机IC₇的21至24脚连接，集成电器IC₃的Q₀至Q₃端经过电平转换电路转换后分别与单片机IC₇的25至28脚连接，单片机IC₇的39脚经电平转换电路转换后与集成电路IC₁的R₁和R₂端连接，集成电路IC₁的Q₂端经过电平转换电路转换后与单片机IC₇的37脚连接。时钟脉冲发生器输出脉冲的频率为150MHz。如图3所示，控制器包括光电二极管D₃、运算放大器A₁、电阻r₆和整形器T₁；光电二极管D₃与发射器封装在一起，它的阳极和阴极分别与运算放大器A₁的同相输入端和反相输入端连接；电阻r₆的两端分别与运算放大器A₁的反相输入端和输出端连接；整形器T₁的输入端与运算放大器A₁的输出端连接，整形器T₁的输出端作为控制器的输出端与受控计数器的开始计数控制端连接；接收器包括光电二极管D₄、运算放大器A₂、电阻r₇和整形器T₂；光电二极管D₄的阳极和阴极分别与运算放大器A₂的同相输入端和反相输入端连接；电阻r₇的两端分别与运算放大器A₂的反相输入端和输出端连接；整形器T₂的输入端与运算放大器A₂的输出端连接，整形器T₂的输出端作为接收器的输出端与受控计数器的终止计数控制端连接；光电二极管D₃与光电二极管D₄特性相同，运算放大器A₁与运算放大器A₂特性相同，电阻r₆与电阻r₇相同，整形器T₁与整形器T₂特性相同；运算放大器A₁与运算放大器A₂封装在同一块集成电路IC₆中，集成电路IC₆采用TEL2142；整形器T₁与整形器T₂封装在同一块集成电路IC₅中，集成电路IC₅采用MC10104。采用这种措施可以使控制器与接收器的时间延迟比较接近，减小测量误差。发射器包括半导体激光器V和驱动电路。如图2所示，驱动电路由三极管G、电阻r₃、电阻r₄、电阻r₅和二极管D₁组成；三极管G的基极作为发射器的控制端与微处理器的I/O口连接，半导体激光器V的一端与三极管G的集电极连接，半导体激光器V的另一端与电阻r₃的一端连接；电阻r₃的另一端与电阻r₄和电阻r₅的一端连接，电阻r₄的另一端与三极管G的发射极连接，电阻r₅的另一端与三极管G的基极连接；二极管D₁的阳极与三极管G的发射极连接，阴极接地。其中，三极管G的基极与单片机IC₇的38脚连接。

使用时，本实用新型安装在车辆的前部，用于连续、实时测量与前面车辆或障碍物之间的距离，广角指针式仪表m安装在驾驶室内，便于驾驶员观察。车辆在行驶过程中，在能见度低的情况下，可接通本实用新型，对本车与前车之间的距离不断进行测量，广角指针式仪表m不断指示与前车之间的距离，便于驾驶员采取相应的措施。单片机IC₇控制半导体激光器V间隔10μS发射一次脉冲光波。单片机IC₇对从受控计数器采集的连续8个测量周期的数据进行一次数据处理，剔除错误的测量数据，将正确的测量结果最终输入广角指针式仪表m显示。

Claims

1、动态目标跟踪连续测量仪，包括发射器、接收器、控制器和微处理器，发射器的控制端与微处理器的I/O口连接；其特征是，还包括受控计数器，受控计数器具有开始计数控制端、终止计数控制端、复位控制端和输出端；受控计数器的输出端与微处理器的I/O口连接，开始计数控制端与控制器的输出端连接，终止计数控制端与接收器的输出端连接，复位控制端与微处理器的I/O口连接。

2、根据权利要求1所述的测量仪，其特征是，还包括显示电路，显示电路的输入端与微处理器的I/O口连接。

3、根据权利要求2所述的测量仪，其特征是，显示电路包括D/A转换器、驱动电路和广角指针式仪表；D/A转换器的输入端作为显示电路的输入端与微处理器的I/O口连接，D/A转换器的输出端与驱动电路的输入端连接，驱动电路的输出端与广角指针式仪表连接。

4、根据权利要求1、2或3所述的测量仪，其特征是，受控计数器包括触发器、时钟脉冲发生器和计数器；触发器具有三个控制端，第一个控制端作为受控计数器的开始计数控制端与控制器的输出端连接，第二个控制端作为受控计数器的终止计数控制端与接收器的输出端连接，第三个控制端作为受控计数器的复位控制端与微处理器的I/O口连接；触发器的输出端与计数器的计数控制端连接；时钟脉冲发生器的输出端与计数器的计数输入连接；计数器的输出端作为受控计数器的输出端与微处理器的I/O口连接。

5、根据权利要求4所述的测量仪，其特征是，触发器采用两个R-S触发器，第一个R-S触发器的(S₁)端作为受控计数器的开始计数控制端与控制器的输出端连接，第二个R-S触发器的(S₂)端作为受控计数器的终止计数控制端与接收器的输出端连接，第一个R-S触发器的(R₁)端与第二个R-S触发器的(R₂)端共同作为受控计数器的复位控制端与微处理器的I/O口连接；第一个R-S触发器的输出端(Q₁)和第二个R-S触发器的输出端(Q₂)分别作为触发器的两个输出端，它们分别与计数器的两个计数控制端连接。

6、根据权利要求4所述的测量仪，其特征是，触发器由集成电路(IC₁)组成，它采用MC10131双D触发器连接成两个R-S触发器；计数器由集成电路(IC₂)、(IC₃)组成，它们都采用MC10136，两块集成电路(IC₂)、(IC₃)组成8位16进制记数器，2进制输出；对钟脉冲发生器由集成电路(IC₄)、电阻(r₁)、可调电阻(r₂)、电容(C₁)、(C₂)、(C₃)组成，集成电路(IC₄)采用MC1658；集成电路(IC₁)的(S₁)端作为受控计数器的开始计数控制端与控制器的输出端连接，(S₂)端作为受控计数器的终止计数控制端与接收器的输出端连接，(R₁)和(R₂)端共同作为受控计数器的复位控制端与微处理器的I/O口连接；集成电路(IC₁)的(Q₁)端作为触发器的一个输出端，集成电路(IC₂)和集成电路(IC₃)的(S₂)端共同作为计数器的一个计数控制端，(Q₁)端与(S₂)端连接；集成电路(IC₁)的(Q₂)端作为触发器的另一个输出端，集成电路(IC₂)和集成电路(IC₃)的(S₁)端共同作为计数器的另一个计数控制端，(Q₂)端与(S₁)端连接，(Q₂)端又与微处理器的I/O连接；集成电路(IC₄)的(Q)端作为时钟脉冲发生器的输出端，集成电路(IC₂)和集成电路(IC₃)的(CP)端共同作为计数器的计数输入端，(Q)端与(CP)端连接，集成电路(IC₂)和集成电路(IC₃)的(Q₀)、(Q₁)、(Q₂)、(Q₃)端作为受控计数器的输出端与微处理器的I/O口连接。

7、根据权利要求6所述的测量仪，其特征是，时钟脉冲发生器输出的脉冲的频率为150MHZ至600MHZ。

8、根据权利要求7所述的测量仪，其特征是，发射器包括半导体激光器(V)和驱动电路，驱动电路的控制端作为发射器的控制端与微处理器的I/O口连接，半导体激光器(V)受驱动电路控制。

9、根据权利要求8所述的测量仪，其特征是，驱动电路由三极管(G)、电阻(r₃)、电阻(r₄)、电阻(r₅)和二极管(D₁)组成；三极管(G)的基极作为发射器的控制端与微处理器的I/O口连接，半导体激光器(V)的一端与三极管(G)的集电极连接，半导体激光器(V)的另一端与电阻(r₃)的一端连接；电阻(r₃)的另一端与电阻(r₄)和电阻(r₅)的一端连接，电阻(r₄)的另一端与三极管(G)的发射极连接，电阻(r₅)的另一端与三极管(G)的基极连接；二极管(D₁)的阳极与三极管(G)的发射极连接，阴极接地。

10、根据权利要求7所述的测量仪，其特征是，控制器包括光电二极管(D₃)、运算放大器(A₁)和电阻(r₆)；光电二极管(D₃)与发射器封装在一起，它的阳极和阴极分别与运算放大器(A₁)的同相输入端和反相输入端连接；电阻(r₆)的两端分别与运算放大器(A₁)的反相输入端和输出端连接；运算放大器(A₁)的输出端作为控制器的输出端与受控计数器的开始计数控制端连接。

11、根据权利要求7所述的测量仪，其特征是，控制器包括光电二极管(D₃)、运算放大器(A₁)、电阻(r₆)和整形器(T₁)；光电二极管(D₃)与发射器封装在一起，它的阳极和阴极分别与运算放大器(A₁)的同相输入端和反相输入端连接；电阻(r₆)的两端分别与运算放大器(A₁)的反相输入端和输出端连接；整形器(T₁)的输入端与运算放大器(A₁)的输出端连接，整形器(T₁)的输出端作为控制器的输出端与受控计数器的开始计数控制端连接。

12、根据权利要求7所述的测量仪，其特征是，接收器包括光电二极管(D₄)、运算放大器(A₂)和电阻(r₇)；光电二极管(D₄)的阳极和阴极分别与运算放大器(A₂)的同相输入端和反相输入端连接；电阻(r₇)的两端分别与运算放大器(A₂)的反相输入端和输出端连接；运算放大器(A₂)的输出端作为接收器的输出端与受控计数器的终止计数控制端连接。

13、根据权利要求7所述的测量仪，其特征是，接收器包括光电二极管(D₄)、运算放大器(A₂)、电阻(r₇)和整形器(T₂)；光电二极管(D₄)的阳极和阴极分别与运算放大器(A₂)的同相输入端和反相输入端连接；电阻(r₇)的两端分别与运算放大器(A₂)的反相输入端和输出端连接；整形器(T₂)的输入端与运算放大器(A₂)的输出端连接，整形器(T₂)的输出端作为接收器的输出端与受控计数器的终止计数控制端连接。

14、根据权利要求7所述的测量仪，其特征是，控制器包括光电二极管(D₃)、运算放大器(A₁)、电阻(r₆)和整形器(T₁)；光电二极管(D₃)与发射器封装在一起，它的阳极和阴极分别与运算放大器(A₁)的同相输入端和反相输入端连接；电阻(r₆)的两端分别与运算放大器(A₁)的反相输入端和输出端连接；整形器(T₁)的输入端与运算放大器(A₁)的输出端连接，整形器(T₁)的输出端作为控制器的输出端与受控计数器的开始计数控制端连接；接收器包括光电二极管(D₄)、运算放大器(A₂)、电阻(r₇)和整形器(T₂)；光电二极管(D₄)的阳极和阴极分别与运算放大器(A₂)的同相输入端和反相输入端连接；电阻(r₇)的两端分别与运算放大器(A₂)的反相输入端和输出端连接；整形器(T₂)的输入端与运算放大器(A₂)的输出端连接，整形器(T₂)的输出端作为接收器的输出端与受控计数器的终止计数控制端连接；光电二极管(D₃)与光电二极管(D₄)特性相同，运算放大器(A₁)与运算放大器(A₂)特性相同，电阻(r₆)与电阻(r₇)相同，整形器(T₁)与整形器(T₂)特性相同；运算放大器(A₁)与运算放大器(A₂)封装在同一块集成电路(IC₆)中，集成电路(IC₆)采用TEL2142；整形器(T₁)与整形器(T₂)封装在同一块集成电路(IC₅)中，集成电路(IC₅)采用MC10104。