大量程激光測距儀主要采用的測距技術(shù)及原理分析

　　大量程激光測距儀具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小，特別是其方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽光不透明的固體中。廣泛應(yīng)用于工業(yè)無損探傷、測厚、物位監(jiān)測，機(jī)器人防撞，各種超聲波接近開關(guān)，防盜報(bào)警，以及國防、醫(yī)療等相關(guān)領(lǐng)域。
 

　　目前主流的激光測距技術(shù)是相位法激光測距，相位法激光測距是采用無線電波段頻率的激光來實(shí)現(xiàn)。該方法一般需要在待測物處放置反射鏡，將激光園路反射回激光測距儀，由接收模塊的鑒波器進(jìn)行接收處理。用正弦信號調(diào)制發(fā)射信號的幅度，檢測從目標(biāo)反射的回波信號與發(fā)射信號之間的相位差，通過計(jì)算即可得到待測距離。相位法激光測距儀可以準(zhǔn)確的測量半個波長內(nèi)的相位差，這也是相位法激光測距儀較為突出的優(yōu)點(diǎn)：測量精度高，可達(dá)到毫米級別。因此，該儀器一般應(yīng)用在比較靜謐的測距領(lǐng)域。

　　該儀器根據(jù)激光測距技術(shù)與液位監(jiān)測傳感器的測距原理，設(shè)計(jì)出了實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用激光測距技術(shù)來校準(zhǔn)液位監(jiān)測傳感器的自動校準(zhǔn)系統(tǒng)。激光測距技術(shù)校準(zhǔn)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集卡、液位監(jiān)測傳感器、距離發(fā)生器組成。其中：距離發(fā)生器包括電機(jī)、標(biāo)靶和連接件，連接件將電機(jī)輸出軸的自動運(yùn)動轉(zhuǎn)化為標(biāo)靶的伸縮運(yùn)動；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與距離發(fā)生器均連接到控制系統(tǒng)；液位監(jiān)測傳感器、標(biāo)準(zhǔn)激光測距儀通過數(shù)據(jù)采集卡連接到控制系統(tǒng)，待測液位監(jiān)測傳感器與標(biāo)準(zhǔn)激光測距儀感應(yīng)面設(shè)置在同一垂直面上，且均對準(zhǔn)距離發(fā)生器的標(biāo)靶。

　　氣動數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集卡電源，為液位監(jiān)測傳感器供電，打開應(yīng)用軟件，浸入校準(zhǔn)程序，設(shè)置基本參數(shù)，包括名稱、盲區(qū)、距離等，可選擇自動校準(zhǔn)及手動校準(zhǔn)兩種方式，同時檢查液位監(jiān)測傳感器的盲區(qū)和軟件系統(tǒng)設(shè)置的盲區(qū)是否一致，啟動校準(zhǔn)，即可自動或者手動完成整個校準(zhǔn)工作，形成終的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)及刻度曲線，既可以存儲，又可以實(shí)時打印輸出。

　　將大量程激光測距儀和液位監(jiān)測傳感器固定在同一水平面位置上，設(shè)置能移動的標(biāo)靶，使儀器的激光接收面與液位監(jiān)測傳感器探頭面在距離標(biāo)靶反射面的同一距離處。為了使激光測量更準(zhǔn)確，激光反射更全面，將標(biāo)靶處于距離足夠長的暗箱內(nèi)。標(biāo)靶的移動依靠距離發(fā)生器來控制。距離發(fā)生器是采用計(jì)算機(jī)通信控制而設(shè)計(jì)的運(yùn)動控制器，用RS232/RS422接口與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)通過特定的運(yùn)動控制指令來控制其動作，能隨時移動和停止標(biāo)靶，改變標(biāo)靶與激光測距儀接收面之間的距離。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)一臺計(jì)算機(jī)只控制一臺運(yùn)動控制器，通過RS232接口采用屏蔽線連接，從而達(dá)到測距目的。