一种云层高度测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种云层高度测量装置，包括激光发射模块、激光接收模块和云高测量模块，所述激光发射模块和所述激光接收模块分别连接所述云高测量模块，其中，所述激光接收模块包括调焦筒、凸透镜、不透光油纸、滤光片和光电传感器，所述调焦筒的上半部分和下半部分的连接处设有伸缩卡槽，所述凸透镜设置于所述调焦筒上半部分的顶部，所述不透光油纸设置于所述凸透镜下，所述不透光油纸中间部位镂空，所述滤光片设于所述镂空处，所述光电传感器设置于所述调焦筒下半部分的底部。本实用新型专利技术测量距离范围广。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及气象监测
，尤其涉及一种云层高度测量装置。
技术介绍
云层高度测量是应用光学原理和电子传感器及处理技术，利用高频脉冲发射和接收时间差的关系进而测算距离而建立起来的一类分析方法。目前，大多数的激光测距仪器采用的是TDC时间数字转换技术，这种技术抗干扰能力差，且依赖于TDC时间芯片。且目前采用固定不可调焦的接收模块，测量距离范围比较窄。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供一种云层高度测量装置，测量距离范围广。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种云层高度测量装置，包括激光发射模块、激光接收模块和云高测量模块，所述激光发射模块和所述激光接收模块分别连接所述云高测量模块，其中，所述激光接收模块包括调焦筒、凸透镜、不透光油纸、滤光片和光电传感器，所述调焦筒的上半部分和下半部分的连接处设有伸缩卡槽，所述凸透镜设置于所述调焦筒上半部分的顶部，所述不透光油纸设置于所述凸透镜下，所述不透光油纸中间部位镂空，所述滤光片设于所述镂空处，所述光电传感器设置于所述调焦筒下半部分的底部。进一步的，所述云高测量模块包括隔直电路、宽带宽电压调理电路、AD转换电路和FPGA单元，所述光电传感器、所述隔直电路、所述宽带宽电压调理电路、所述AD转换电路和所述FPGA单元依次连接。进一步的，所述云高测量模块还包括液晶显示器、键盘和RS232串口单元，所述液晶显示器、所述键盘和所述RS232串口单元分别连接所述FPGA单元。进一步的，所述激光发射模块包括激光发射器和激光头驱动模块，所述激光发射器连接至所述激光头驱动模块，所述激光头驱动模块还连接所述FPGA单元。进一步的，所述滤光片的形状为矩形。进一步的，所述隔直电路具体为电容隔离直流电路。进一步的，所述FPGA单元具体为Altera高速FPGA-Cycloneiv。进一步的，所述液晶显示器具体为LCD12864液晶显示器。进一步的，所述激光发射器具体为905nm激光发射器。实施本技术，具有如下有益效果：1、采用可调焦光学接收模块，测量距离范围更广；2、采用电容隔直方案使得系统灵敏度更高；3、Altera高速FPGA-Cycloneiv、速度快，处理系能强，单片集成度高，无需多余的外围芯片，便于实现SOPC和分块移植。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术提供的云层高度测量装置的一个实施例的结构框图；图2是图1中激光接收模块的结构示意图；图3是图1中云高测量模块的内部结构图；图4是图1中激光发射模块的结构图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。图1是本技术提供的云层高度测量装置的一个实施例的结构框图，如图1所示，包括激光发射模块1、激光接收模块2和云高测量模块3，激光发射模块1和激光接收模块2分别连接云高测量模块3。其中，如图2所示，激光接收模块2包括调焦筒201、凸透镜202、不透光油纸203、滤光片204和光电传感器205，调焦筒201的上半部分和下半部分的连接处设有伸缩卡槽206，可以通过伸缩卡槽206调整聚焦距离，使测量距离范围变广；凸透镜202设置于调焦筒201上半部分的顶部，用于聚焦反射回来的激光；不透光油纸203设置于凸透镜202下，不透光油纸203中间部位镂空，滤光片204设于镂空处，滤光片204的形状为矩形，采用不透光油纸203阻碍其他部分的光信号进入，仅滤光片204处的光进入，滤光片204用于滤除干扰光波。光电传感器205设置于调焦筒201下半部分的底部，用于感应光学处理后的回波激光。如图3所示，云高测量模块3包括隔直电路301、宽带宽电压调理电路302、AD转换电路303、FPGA单元304、液晶显示器305、键盘306和RS232串口单元307，光电传感器205、隔直电路301、宽带宽电压调理电路302、AD转换电路303、FPGA单元304依次连接，液晶显示器305、键盘306和RS232串口单元307分别连接FPGA单元305。其中，隔直电路301具体为电容隔离直流电路，用于滤除光电传感器发送的信号中直流分量干扰。宽带宽电压调理电路302用于滤除干扰杂波，将信号调理到ADC可识别的范围，FPGA单元304具体为Altera高速FPGA-Cycloneiv，速度快，处理系能强，单片集成度高，无需多余的外围芯片，便于实现SOPC和分块移植；液晶显示器具体为LCD12864液晶显示器。如图4所示，激光发射模块1包括激光发射器101和激光头驱动模块102，激光发射器101连接至激光头驱动模块102，激光头驱动模块102还连接FPGA单元304。激光发射器101具体为905nm激光发射器。激光头驱动模块102用于通过FPGA单元304控制发射具有陡峭脉冲前沿驱动激光发射器101发射高频激光。实施本技术，具有如下有益效果：1、采用可调焦光学接收模块，使测量距离范围更广；2、采用电容隔直方案使得接收系统的灵敏度更高；3、Altera高速FPGA-Cycloneiv、速度快，处理系能强，单片集成度高，无需多余的外围芯片，便于实现SOPC和分块移植。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种云层高度测量装置，其特征在于，包括激光发射模块、激光接收模块和云高测量模块，所述激光发射模块和所述激光接收模块分别连接所述云高测量模块，其中，所述激光接收模块包括调焦筒、凸透镜、不透光油纸、滤光片和光电传感器，所述调焦筒的上半部分和下半部分的连接处设有伸缩卡槽，所述凸透镜设置于所述调焦筒上半部分的顶部，所述不透光油纸设置于所述凸透镜下，所述不透光油纸中间部位镂空，所述滤光片设于所述镂空处，所述光电传感器设置于所述调焦筒下半部分的底部。

【技术特征摘要】
1.一种云层高度测量装置，其特征在于，包括激光发射模块、激光接收模块和云高测量模块，所述激光发射模块和所述激光接收模块分别连接所述云高测量模块，其中，所述激光接收模块包括调焦筒、凸透镜、不透光油纸、滤光片和光电传感器，所述调焦筒的上半部分和下半部分的连接处设有伸缩卡槽，所述凸透镜设置于所述调焦筒上半部分的顶部，所述不透光油纸设置于所述凸透镜下，所述不透光油纸中间部位镂空，所述滤光片设于所述镂空处，所述光电传感器设置于所述调焦筒下半部分的底部。
2.如权利要求1所述的云层高度测量装置，其特征在于，所述云高测量模块包括隔直电路、宽带宽电压调理电路、AD转换电路和FPGA单元，所述光电传感器、所述隔直电路、所述宽带宽电压调理电路、所述AD转换电路和所述FPGA单元依次连接。
3.如权利要求2所述的云层高度测量装置，其特征在于，所述云高测量模块还包括液晶显示器、键盘和RS232串口单元，所述液晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕雪驹，唐慧强，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32