一种线性激光传感器的检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种线性激光传感器的检测电路，包括光敏元件阵列、光敏元件阵列驱动电路、AD采集滤波变送电路、微处理器、姿态环境感知电路、通讯模块和电源电路，所述姿态环境感知电路和通讯模块均与微处理器连接；所述光敏元件阵列上设置有控制端和输出端，微处理器通过光敏元件阵列驱动电路与控制端连接，微处理器通过AD采集滤波变送电路与输出端连接；所述光敏元件阵列包括多个纵向排布的光敏元件列，每列光敏元件列中包括多个均匀设置的光敏元件，多个光敏元件列的高度依次递减或递增。本实用新型专利技术解决能够在远距离的条件下快速而精确地测得激光模组所发激光的相对位移，从而实现被测目标的精确定位与测量。

A detection circuit of linear laser sensor

The utility model discloses a detection circuit of a linear laser sensor, which comprises a photosensitive element array, a photosensitive element array driving circuit, an AD acquisition filter transmitting circuit, a microprocessor, an attitude environment sensing circuit, a communication module and a power supply circuit. The attitude environment sensing circuit and the communication module are all connected with the microprocessor; the photosensitive element array is provided with a control terminal And the output end, the microprocessor is connected with the control end through the driving circuit of the photosensitive element array, and the microprocessor is connected with the output end through the AD acquisition filter transmission circuit; the photosensitive element array includes a plurality of vertically arranged photosensitive element columns, each row of photosensitive element columns includes a plurality of evenly arranged photosensitive elements, and the height of the plurality of photosensitive element columns decreases or increases in turn. The utility model can quickly and accurately measure the relative displacement of the laser produced by the laser module under the condition of long distance, so as to realize the accurate positioning and measurement of the measured object.

【技术实现步骤摘要】
一种线性激光传感器的检测电路
本技术属于电子电路
，具体地说涉及一种线性激光传感器的检测电路。
技术介绍
激光传感器是一种常用的测量仪器，主要针对于长度、距离、振动、速度、方位等物理量的测量，还可用于探伤和大气污染物的监测等。它具有非接触、高精度、高速度、绝对测距等卓越特性，因而得到国内外越来越多的关注和应用。目前，常用的激光传感器在测量时通常距离目标比较近（一般小于10m）；且多采用可见光，因此，在室内或环境光较为稳定的场合。但在工程测量、测绘技术等领域中，很多场合需要进行远距离和高精度的测量，例如要求测量精度小于1mm，要求测试目标对象的距离大于100m。这就需要在感光面积和测试距离间寻求平衡，但目前现有技术中并没有较好的能够进行远距离和高精度测量的技术。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种线性激光传感器的检测电路，本技术解决的技术问题是能够实现被测目标的精确定位与测量。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种线性激光传感器的检测电路，包括光敏元件阵列、光敏元件阵列驱动电路、AD采集滤波变送电路、微处理器、姿态环境感知电路、通讯模块和电源电路，所述电源电路分别与光敏元件阵列、光敏元件阵列驱动电路、AD采集滤波变送电路、微处理器、姿态环境感知电路和通讯模块连接，所述姿态环境感知电路和通讯模块均与微处理器连接；所述光敏元件阵列上设置有控制端和输出端，微处理器通过光敏元件阵列驱动电路与控制端连接，微处理器通过AD采集滤波变送电路与输出端连接；所述光敏元件阵列包括多个纵向排布的光敏元件列，每列光敏元件列中包括多个均匀设置的光敏元件，多个光敏元件列的高度依次递减或递增。所述光敏元件阵列中任意相邻两光敏元件列之间的间距为2mm。所述光敏元件阵列中任意相邻两光敏元件列之间的高度差为N/10mm(N为光敏元件列的数量，且N<10)。所述光敏元件列中任意相邻两个光敏元件的间距大于或等于0.4mm。所述光敏元件阵列驱动电路包括多路PMOS开关管，每一路PMOS开关管对应控制一列光敏元件列。所述电源电路包括数字电源电路、模拟电源电路和射频电源电路，数字电源电路分别与微处理器和姿态环境感知电路连接，模拟电源电路分别与AD采集滤波变送电路、光敏元件阵列和光敏元件阵列驱动电路连接，射频电源电路与通讯模块连接。所述通讯模块包括LORA模块和WIFI模块，LORA模块和WIFI模块均与微处理器连接。所述的检测电路还包括与微处理器连接的USB接口电路。本技术中，所述微处理器通过光敏元件阵列驱动电路控制光敏元件阵列接收信号，所述微处理器通过AD采集滤波变送电路采集光敏元件阵列接收到的信号，所述姿态环境感知电路用以实时检测激光传感器当前所处的姿态情况和温湿度环境状况。本技术主要装配在一带有滤透镜面板的壳体内，光敏元件阵列的位置与滤透镜面板相对应，且滤透镜面板的中心设置有十字丝结构的照准参考点。在使用时依托于线性激光模组以及全站仪或经纬仪等设备，将线性激光模组安装在基准点上，其具体实施原理为：依托全站仪或经纬仪等设备的望远镜形成视准线，通过视准线照准设置在一定距离外的滤透镜面板上的十字丝。然后控制线性激光模组发射线性激光并确认垂直照射光敏元件阵列，再将线性激光模组固定于基准点。完成照准并固定线性激光模组后，控制线性激光模组发射线性激光，照射于滤透镜面板上，激光传感器的微处理器通过光敏元件阵列驱动电路控制光敏元件阵列接收线性激光，光敏元件阵列接收到线性激光后，通过AD采集滤波变送电路将线性激光信号发送至微处理器，微处理器根据接收到的信号计算出线性激光在光敏元件阵列上的光斑位置以及该光斑位置到十字丝的实际垂直距离，同时将姿态环境感知电路检测到的当前激光传感器的姿态情况和温湿度环境状况信息，一并和所测得的线性激光光斑实际垂直距离通过WIFI模块、LORA模块或USB接口电路反馈至接收终端。采用本技术的优点在于：1、本技术通过光敏元件阵列、光敏元件阵列驱动电路、AD采集滤波变送电路、微处理器、姿态环境感知电路、通讯模块和电源电路组成的检测电路，能够快速而准确地测得激光模组所发激光的相对位移。其中，将光敏元件阵列中的多个光敏元件列按高度依次递减或递增的方式进行排列，采用该特定的排列方式，能够在远距离的条件下快速而精确地测得激光模组所发激光的相对位移，从而实现被测目标的精确定位与测量。另外，通过姿态环境感知电路可实时检测传感器自身状况和所处环境状态。在使用过程中，姿态和环境数据实时反馈，可实时检测传感器工况，并进行相应的修正或报错处理。2、本技术将光敏元件阵列中任意相邻两光敏元件列之间的间距设为2mm，将任意相邻两光敏元件列之间的高度差设为N/10mm(N为光敏元件列的数量，且N<10)，将光敏元件列中任意相邻两个光敏元件的间距设大于或等于0.4mm。这样的设置方式能够将测量精度提高到N/10mm级别，还能够进一步通过重复测量次数提升精度。3、本技术中每一路PMOS开关管对应控制一列光敏元件列中的多只光敏元件,可非常方便的扩展出多路多通道的阵列驱动电路。4、本技术的电源采用低压直流电源电路,输入电压范围+3.3V～+5.0V，可方便设置为电池供电，特别有利于野外使用。5、本技术通过LORA模块和WIFI模块，可在不方便布设有线传输的工况下，实现数据的无线传输。6、本技术通过USB接口电路，使得使用者能够在即使没有无线信号时也能通过有线传输的方式，读取微处理器发送的实时数据，从而保证激光传感器能够在不同的环境下使用。附图说明图1为本技术的结构框图；图2为本技术中光敏元件阵列的结构示意图；图3为本技术中光敏元件阵列驱动电路的电路图；图4为本技术中AD采集滤波变送电路的电路图；图5为本技术中微处理器的电路图；图6为本技术中LORA模块的电路图；图7为本技术中WIFI模块的电路图；图8为本技术中姿态环境感知电路的电路图；图9为本技术中USB接口电路的电路图；图10为本技术中电源电路的电路图；图中标记为：1、通讯模块，2、USB接口电路，3、微处理器，4、光敏元件阵列驱动电路，5、AD采集滤波变送电路，6、光敏元件阵列，7、射频电源电路，8、数字电源电路，9、模拟电源电路，10、姿态环境感知电路。具体实施方式如图1所示，本技术公开了一种线性激光传感器的检测电路，包括光敏元件阵列6、光敏元件阵列驱动电路4、AD采集滤波变送电路5、微处理器3、姿态环境感知电路10、通讯模块1和电源电路，所述电源电路分别与光敏元件阵列6、光敏元件阵列驱动电路4、AD采集滤波变送电路5、微处理器3、姿态环境感知电路10和通讯模块1连接，所述姿态环境感知电路10和通讯模块1均与微处理器3连接，所述微处理器3上还连接有USB接口电路2。所述通讯模块1包括LORA模块和WIFI模块，LORA模块和WIFI模块均与微处理器3连接。所述光敏元件阵列6上设置有控制端和输出端，微处理器3通过光敏元件阵列驱动电路4与控制端连接，微处理器3通过AD采集滤波变送电路5与输出端连接；所述光敏元件阵列6包括多个纵向排布的光敏元件列，每列光敏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线性激光传感器的检测电路，其特征在于：包括光敏元件阵列（6）、光敏元件阵列驱动电路（4）、AD采集滤波变送电路（5）、微处理器（3）、姿态环境感知电路（10）、通讯模块（1）和电源电路，所述电源电路分别与光敏元件阵列（6）、光敏元件阵列驱动电路（4）、AD采集滤波变送电路（5）、微处理器（3）、姿态环境感知电路（10）和通讯模块（1）连接，所述姿态环境感知电路（10）和通讯模块（1）均与微处理器（3）连接；所述光敏元件阵列（6）上设置有控制端和输出端，微处理器（3）通过光敏元件阵列驱动电路（4）与控制端连接，微处理器（3）通过AD采集滤波变送电路（5）与输出端连接；所述光敏元件阵列（6）包括多个纵向排布的光敏元件列，每列光敏元件列中包括多个均匀设置的光敏元件，多个光敏元件列的高度依次递减或递增；所述光敏元件阵列（6）中任意相邻两光敏元件列之间的间距为2mm；所述光敏元件阵列（6）中任意相邻两光敏元件列之间的高度差为N/10mm，N为光敏元件列的数量，且N<10；所述光敏元件列中任意相邻两个光敏元件的间距大于或等于0.4mm。

【技术特征摘要】
1.一种线性激光传感器的检测电路，其特征在于：包括光敏元件阵列（6）、光敏元件阵列驱动电路（4）、AD采集滤波变送电路（5）、微处理器（3）、姿态环境感知电路（10）、通讯模块（1）和电源电路，所述电源电路分别与光敏元件阵列（6）、光敏元件阵列驱动电路（4）、AD采集滤波变送电路（5）、微处理器（3）、姿态环境感知电路（10）和通讯模块（1）连接，所述姿态环境感知电路（10）和通讯模块（1）均与微处理器（3）连接；所述光敏元件阵列（6）上设置有控制端和输出端，微处理器（3）通过光敏元件阵列驱动电路（4）与控制端连接，微处理器（3）通过AD采集滤波变送电路（5）与输出端连接；所述光敏元件阵列（6）包括多个纵向排布的光敏元件列，每列光敏元件列中包括多个均匀设置的光敏元件，多个光敏元件列的高度依次递减或递增；所述光敏元件阵列（6）中任意相邻两光敏元件列之间的间距为2mm；所述光敏元件阵列（6）中任意相邻两光敏元件列之间的高度差为N/10mm，N为光敏元件列的数量，且N<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李跃伟，王攀，何海彬，李亮，张中伟，盛德宽，李明，杨亮，曾凤，
申请(专利权)人：成都大亦科技有限公司，四川道通达工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51