一种便携式激光测距测角装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及激光测距领域，具体设及一种便携式激光测距测角装置。
【背景技术】
[0002] 激光测距仪是建筑施工、城市规划、交通规划、室内装修、房屋验收、仓库物流等领 域中不可或缺的工具之一。而便携式激光测距仪其便携性和灵活性又具有极高的使用价 值，但为实现精密及方便测量，角度测量在实际工程运用中也是不可或缺的一部分，而目前 市场上的激光测距仪基本无此项功能，即便有也被极大简化地用气泡平衡。但其只能是对 水平的调节，无法达到对角度的精确测量。因此迫切要求新型的激光测距测角装置的出现。 根据目前各种测量工具的高集成度、高精确度的发展趋势来看具有战略意义，并且在未来 市场上潜在巨大商机。因此，探索一种新型便携式激光测距测角装置具有极高的应用价值。
【发明内容】
[0003] 本实用新型提供了一种体积小、重量轻、精度高的便携式激光测距测角装置。本实 用新型的目的是实现对距离及角度的精密测量，W及对面积和体积的间接测量。
[0004] 为实现上述目的，采用W下技术方案，一种便携式激光测距测角装置，所述激光测 距测角装置包括激光发射器、接收器、角度传感器、AD转换模块、按键模块、微处理器、LCD显 示屏、电源模块、蜂鸣器和存储器;其特征在于:激光发射器、接收器分别和信号处理模块连 接，角度传感器连接AD转换模块，所述微处理器分别和信号处理模块、AD转换模块、按键模 块、LCD显示屏、电源模块、蜂鸣器和存储器连接;所述上述模块全部内置在测量仪本体内， 所述测量仪本体设置有按键模块包括开关按键、测量按键、菜单按键、返回按键、确定按 键和方向按键;测量由激光发射的调制信号的相位变化从而间接测量激光与待测物体之间 的距离，由角度传感器在不同角度的电压变化从而测量其角度的大小。
[000引激光测距是由信号处理模块调制的光信号经待测平面反射后由接收器接收并再 通过信号处理模块进行放大、整流、测相等处理，测量调制在激光上的发射信号与接收信号 之间相位的变化从而实现精密测距功能。
[0006] 所述的角度测量是测量由角度传感器在不同角度的电压变化从而实现对激光与 水平面间夹角的精密测量。
[0007] 所述的微处理器是整个装置的控制中屯、、数据处理中屯、。通过采集角度及相位的 数字信号并对其处理从而实现面积测量、体积测量、=角测量、最大最小值测量等功能。
[0008] 所述的由按键、蜂鸣器及LCD显示屏组成的模块从而实现人机对话功能。
[0009] 所述的存储器可实时存储测量所产生的大量数据并方便W后的查询及使用。
[0010] 所述的数据处理模块是采用差频测相法测量调制在激光上的发射信号与接收信 号之间的相位差。
[0011] 所述的电源模块为整个装置提供直流稳压电源。
[0012] 所述相位测量是采用差频测相法，其原理是:假定主振荡器信号^i=Acos (4&";鶴 )，发射后经化距离返回接收器，接收到的信号为餐:=Acos(幾t+猶+聋藥），香絮表示相位的变 化，设本地振荡器信号为gfAcos(明t+媒），把送到混频器巧日II分别表示島廓輪混频， 在混频器的输出端得到差频信号曰，、和^分别表示为:每=Dcos[C@S-辦）t+(縣-麵）]? = Ecos[(幾-叫)t+(瞧-觀)+磯]。可见，差频后得到的两个低频信号的相位差与直接高频调 制信号的相位差是一样的。通常选取测相的低频频率约为几千赫兹到几十千赫兹。
[0013] 本实用新型具有W下优点:本方案采用技术成熟的激光差频测相装置及角度传感 器的组合进行距离的测量和激光与水平面间角度的测量，同时增加存储器，可W更加精确 和便捷地测量角度和距离，并对所测的数据进行实时存储，因而可对测量数据进行加减、求 最大最小值、求平均值、单位转换等运算，并存储，从而实现实时调用和间接测量高度、面 积、体积等参数的功能。使用微控制器实现LCD显示和按键控制，使得该装置具有体积小、功 耗低、测量精准、速度快等优点，尤其适合于建筑施工、城市规划、交通规划、室内装修、房屋 验收、仓库物流等领域。
【附图说明】
[0014] 图1是本实用新型便携式激光测距测角装置的原理框图。
[0015] 图2是本实用新型便携式激光测距测角装置的外形结构示意图。
[0016] 图3是本实用新型便携式激光测距测角装置的差频测相法原理图。
[0017] 附图标记:激光发射器1、接收器2、角度传感器3、AD转换模块4、按键模块5、微处理 器6、LCD显示屏7、电源模块8、蜂鸣器9、存储器10、菜单按键11、确定按键12、方向按键13、返 回按键14、测量仪本体15、测量按键16、信号处理模块17、开关按键18。
【具体实施方式】
[0018] 实例1、该便携式激光测距测角装置包括一个测量仪本体15,内置测量仪本体内设 有激光发射器1、接收器2、信号处理模块17、微处理器6、角度传感器3、AD转换模块4、电源模 块8、蜂鸣器9和存储器10,其中激光发射器1、接收器2与信号处理模块3连接，角度传感器3 与AD转换模块4连接。
[0019] 实例2、便携式激光测距测角装置，其中：测量仪本体15内，蜂鸣器9、存储器10、AD 转换模块4、电源模块8均与微处理器6相连接。实现对所测的数据进行实时存储，因而可对 测量数据进行加减、求最大最小值、求平均值、单位转换等运算，并存储，从而实现实时调用 和对面积体积的间接测量。其余同实施例1。
[0020] 实例3、便携式激光测距测角装置，其中：测量仪本体上设置有LCD显示屏7并与测 量仪本体内部微处理器6连接，能够实时显示测量数据和相关参数，方便测量者读取。其余 同实施例1。
[0021] 实例4、便携式激光测距测角装置，其中：测量仪本体15上设置有按键模块5包括开 关按键18、测量按键16、菜单按键11、返回按键14、确定按键12和方向按键13并与本体15 内部微处理器6连接，从而实现控制各项功能的切换，相关参数的设置及数据的处理单位切 换等操作，使得操作界面及操作方式更加友好。其余同实施例1。
[0022] 本实用新型便携式激光测距测角装置的工作原理：
[0023] 激光测距部分通过激光发射器1发射由信号处理模块17调制的光信号，经待测平 面反射后由接收器2接收并再通过信号处理模块17进行放大、整流、测相等处理；角度测量 部分通过角度传感器3精确测量所处角度并由AD转换模块4将电压模拟信号转换为数字信 号;数据处理及存储部分则由微处理器6控制整个系统的工作，接收各种信号进行处理后送 入LCD7进行显和存储器10存储。
【主权项】
1. 一种便携式激光测距测角装置，所述激光测距测角装置包括激光发射器、接收器、角 度传感器、AD转换模块、按键模块、微处理器、IXD显示屏、电源模块、蜂鸣器和存储器;其特 征在于:激光发射器、接收器分别和信号处理模块连接，角度传感器连接AD转换模块，所述 微处理器分别和信号处理模块、AD转换模块、按键模块、IXD显不屏、电源模块、蜂鸣器和存 储器连接;上述模块全部内置在测量仪本体内，所述测量仪本体设置有按键模块包括开关 按键、测量按键、菜单按键、返回按键、确定按键和方向按键。2. 如权利要求书1所述的便携式激光测距测角装置，其特征在于:激光测距是由信号处 理模块调制的光信号经待测平面反射后由接收器接收并再通过信号处理模块进行放大、整 流、测相等处理。3. 如权利要求书1所述的便携式激光测距测角装置，其特征在于:所述的微处理器是整 个装置的控制中心、数据处理中心。4. 如权利要求书1所述的便携式激光测距测角装置，其特征在于:数据处理模块是采用 差频测相法测量调制在激光上的发射信号与接收信号之间的相位差。
【专利摘要】本实用新型公开了一种便携式激光测距测角装置，它由激光发射器、接收器、信号处理模块、微处理器、角度传感器、AD转换模块、按键模块、电源模块、LCD显示屏、蜂鸣器和存储器等组成。其关键在于：通过激光发射器发射由信号处理模块调制的光信号，经待测平面反射后由接收器接收并再通过信号处理模块进行放大、整流、测相等处理，从而实现激光测距功能；角度传感器精确测量所处角度并由AD转换模块转换将电压模拟信号转换为数字信号后由微处理器采集实现角度测量；微处理器控制整个系统的工作运行，接收各种信号进行处理后送入LCD显示屏显示和存储器存储，并处理所测量的数据从而间接实现对面积、体积等测量。本实用新型装置具有重量轻、体积小、功耗低、精度高等优点，尤其适用于建筑施工、城市规划、交通规划、室内装修、房屋验收、仓库物流等领域。
【IPC分类】G01D21/02
【公开号】CN205317242
【申请号】CN201521079108
【发明人】张明, 柴明钢, 浦仕璨, 张蕾
【申请人】南昌航空大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年12月23日