使用激光束和超声波的电子测距装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种使用激光束和超声波的电子测距装置，不但具有便携性，而且使用方便。使用超声波传感器测量预定的高度，并在该预定的高度旋转激光指示器，以将激光束辐射于目标物体上，以便可以使用与激光指示器的旋转角对应的电阻值来精确地测量离激光束所指向的目标物体的距离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种测距装置，更具体地说，涉及一种使用激光束和超声波的电子测距装置。
技术介绍
激光器是使用量子力学放大或振荡具有极短波长的电磁波的装置。激光器称为量子振荡器或分子振荡器。“激光器(laser)”一词起源于受激辐射式光频放大器(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)。燃烧物体时发出的光或从荧光灯发出的光是在高温下加热的单个原子或分子产生的。这种光具有大量不同的波长，即使光是从同一种原子或分子产生的。从单个原子或分子产生的光是相互之间没有关系的不同光的组合。但是，激光束比其他光束要连贯得多，并且直线传播，几乎没有任何发散。这种激光广泛应用于人类的生活中。一个代表性的例子是激光指示器，其通过将激光二极管所产生的激光束辐射于目标物体的特定位置而指向某个方向的装置。激光指示器的体积很小，因此用户可以方便地携带。同时，在包括工业场地、建筑工地和室内装潢的工业世界中以及在日常生活中，通常使用卷尺来测量距离。但是，用户一个人难以使用卷尺来测量大的物体或地方或者高的物体或地方的尺寸。而且，由于卷尺很容易弯曲，因此可能难以完成精确的测量。为了解决这个问题，已经开发出了激光测距装置，其计算发出的激光束从目标物体返回之前的时间并测量到目标物体的距离。这种激光测距装置发出激光束，接收从目标物体反射回来的激光束，并测量到目标物体的距离。因此，需要正确地接收激光束。但是，当用户用手握住激光测距装置测量距离时，如果激光束被目标物体折射并反射，则难以接收从目标物体反射的激光束。
技术实现思路
本专利技术提供了一种使用激光束和超声波的电子测距装置，通过该装置，可以使用超声波传感器来测量预定的高度，设计激光指示器，使电阻值随预定高度的旋转而变化，并旋转该激光指示器，以向目标物体辐射激光束，并且使用与激光指示器的旋转角对应的电阻值来精确地测量到目标物体的距离，从而有助于便携式使用。根据本专利技术的一方面，提供了一种使用激光束和超声波来测量距离的装置。该装置包括超声波收发器，其根据从外部接收到的控制信号来产生和发射超声波，并接收反射回来的超声波；激光产生单元，其根据从外部接收到的控制信号来产生激光束；变阻单元，其感测激光产生单元的旋转，根据旋转的量改变电阻值，并分割从电源单元输出的恒定电压；电压倍增单元，其感测从变阻单元输出的恒定电压的电平，并且在恒定电压的电平小于预定电平时，将该恒定电压乘以预定的数；模数转换器，其将从超声波收发器、变阻单元和电压倍增单元的每一个接收的模拟信号转换成数字信号；按钮单元，其包括多个按钮，用于接收用户的命令；显示单元，其显示测得的距离；扬声器单元，其在超声波收发器所测量的距离达到参考距离时产生声音；存储单元，其以表格的形式存储与从变阻单元和电压倍增单元的每一个单元输出的电压值对应的距离数据；以及控制单元，其根据经由模数转换器从超声波收发器接收的信号检查确认已达到参考距离之后控制扬声器单元产生声音，从存储单元读取与经由模数转换器从变阻单元和电压倍增单元接收到的信号对应的距离数据，控制显示单元显示距离数据。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的使用激光束和超声波的电子测距装置的框图。图2是根据图1所述的实施例的电子测距装置中的超声波收发器的电路图。图3是根据图1所述的实施例的电子测距装置中的变阻单元和电压倍增单元的电路图。图4是根据图1所述的实施例的电子测距装置中的按钮单元和显示单元的电路图。图5是说明根据图1所述的实施例的电子测距装置中的激光产生单元的距离和旋转角的曲线图。图6说明了使用根据图1所述的实施例的电子测距装置的测距原理。图7是根据图1所述的实施例的电子测距装置的外观的透视图。图8是根据图1的另一实施例的电子测距装置的外观的透视图。图9说明了图8所示的平衡调整结构的例子。图10是根据图8所述的实施例的电子测距装置的框图。图11说明了使用根据图8所述的实施例的电子测距装置的测距原理。具体实施例方式下面将参照附图详细说明本专利技术的实施例。图1是根据本专利技术的实施例的使用激光束和超声波的电子测距装置的框图。图2是根据图1所述的实施例的电子测距装置中的超声波收发器的电路图。图3是根据图1所述的实施例的电子测距装置中的变阻单元和电压倍增单元的电路图。图4是根据图1所述的实施例的电子测距装置中的按钮单元和显示单元的电路图。图5是说明根据图1所述的实施例的电子测距装置中的激光产生单元的距离和旋转角的曲线图。参照图1至5，根据本专利技术的实施例的电子测距装置100包括电源单元110、超声波收发器120、激光产生单元130、变阻单元140、电压倍增单元150、A/D转换器160、按钮单元170、显示单元180、扬声器单元190、存储单元200和控制单元210。电源单元110将电源供应到电子测距装置100的每个元件。电源单元110可以采用电池实施，以实现电子测距装置100的便携性。电池可以设计成使用市电来充电。充电器的结构是显而易见的，因此不再对其进行说明。参照图2，超声波收发器120包括驱动器121、调谐线圈122、超声波传感器123、放大器124和比较器125。驱动器121切换控制单元210的控制信号以产生驱动信号。驱动器121可以采用两级放大器实施，包括第一晶体管Q1和第二晶体管Q2。将控制单元210的控制信号的脉冲施加于第一晶体管Q1的基极上，切换第一和第二晶体管Q1和Q2，并产生频率信号。或者，驱动器121可以包括切换单元，例如，二极管、场效应晶体管(FET)或硅可控整流器(SCR)。调谐线圈122包括与第二晶体管Q2的集电极连接的初级线圈以及与超声波传感器123连接的次级线圈，以便调谐经由驱动器121的第二晶体管Q2接收到的驱动信号，即频率信号，然后输出至超声波传感器123。可以将中频变压器(IFT)线圈用作调谐线圈122。超声波传感器123响应从调谐线圈122的次级线圈输出的驱动信号而振荡，产生并辐射超声波，同时接收物体所反射的超声波。这里，超声波传感器123根据从使用压电装置的振荡器的发射器辐射的超声波在被反射后到达振荡器的接收器的时间来检测距离。换言之，超声波传感器123在一段预定的时间内产生超声波，检测被目标物体反射后返回的信号，并使用产生与检测之间的时间差来测量到目标物体的距离。为了测量从超声波产生到返回的时间，控制单元210在产生超声波时开始计数，并在检测到返回的超声波时停止计数。阅读计数值，以计算时间，并使用计算出的时间来测量距离。同时，分别朝反向和正向将第一二极管D1和第二二极管D2并联连接到超声波传感器123的输入端，以切削输入到超声波传感器123的超声波信号的电平。放大器124具有与超声波传感器123的输出端连接的非反相端(+)以及与控制单元210连接的反相端(-)，并放大和输出从超声波传感器123接收到的超声波信号。如有必要，放大器124可以采用多级放大器实施。朝反向将第三二极管D3并联连接到放大器124的输出端，并且朝正向将第四二极管D4串联连接到放大器124的输出端，以检测输出信号。比较器125具有与放大器124的输出端连接的非反相端(+)以及与控制单元210连接的反相端(-)。比较器125将从放大器124输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用激光束和超声波来测量距离的装置，所述装置包括：超声波收发器，其根据从外部接收到的控制信号来产生和发射超声波并接收反射回来的超声波；激光产生单元，其根据从外部接收到的控制信号来产生激光束；变阻单元，其感测激光产 生单元的旋转、根据旋转量改变电阻值并分割从电源单元输出的恒定电压；电压倍增单元，其感测从变阻单元输出的恒定电压的电平，并且当恒定电压的电平小于预定的电平时，将恒定电压乘以预定的数；模数转换器，其将从超声波收发器、变阻单元和电 压倍增单元的每一个单元接收到的模拟信号转换成数字信号；按钮单元，其包括多个按钮，用于接收用户的命令；显示单元，其显示测得的距离；扬声器单元，其在超声波收发器所测得的距离达到参考距离时产生声音；存储单元，其以表 格的形式存储与从变阻单元和电压倍增单元的每一个输出的电压值对应的距离数据；以及控制单元，其控制扬声器单元，以在根据经由模数转换器从超声波收发器接收到的信号检查确认已达到参考距离之后产生声音，从存储单元读取与经由模数转换器从变阻单元和 电压倍增单元接收到的信号对应的距离数据，控制显示单元以显示距离数据。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴仁奎，
申请(专利权)人：朴仁奎，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]