一种带温度补偿的激光测距仪制造技术

本发明专利技术公开了一种带温度补偿的激光测距仪，包括应用于测距仪光机以及显示系统上的MCU控制单元模块，所述测距仪光机上包括信号处理单元模块，所述MCU控制单元模块用于对所述信号处理单元模块处理数据转化为电信号并反馈至所述显示系统上进行显示，还包括应用于测距仪光机以及显示系统上的MCU控制单元模块，其中所述测距仪光机上设置有发射屏蔽盖加电加热模块和接收屏蔽盖加电加热模块。该发明专利技术提供的带温度补偿的激光测距仪，通过温度补偿机制的协调，降低因为LD受温度变化引起波长变化，造成LD发射光谱和APD接收光谱不匹配而造成光能量损失影响测距效果。成光能量损失影响测距效果。成光能量损失影响测距效果。

【技术实现步骤摘要】
一种带温度补偿的激光测距仪


[0001]本专利技术涉及激光测距仪
，具体涉及一种带温度补偿的激光测距仪。

技术介绍

[0002]目前常用的激光发射器和激光接收器受到环境温度影响，其元器件特性都会发生偏移，因此在实际使用的时候电路系统都会根据使用时的环境温度，对其电气驱动做一定的补偿。
[0003]现有技术中，激光接收器常用的是PD和APD，其增益随着温度的变化，在偏置电压不变的情况下，就会有明显的变化，因此根据环境温度变化，电路系统需要提供电压补偿。特别是当环境温度极低的情况下，为了维持相同的增益，APD电压需要工作的比较低，这时电压的波动对增益的变化影响会非常大，影响测距的精度和稳定性。
[0004]进一步，当应用上述激光接收器的激光测距仪为了屏蔽太阳光中的光噪声，通常都需要加窄带滤光片在APD上，用于滤除阳光噪声，保留LD工作光谱的通带，一般膜层镀的越窄越有利于提升信噪比，提高测距性能。通常以905NM测距测距仪为了，滤光片的半波长范围一般是885
‑
925。当LD温度的变化会造成其发光光谱的变化，资料显示每10度变化，对应波长会变化2.8nm，如果一个机器要能工作在
‑
40度到+60度。波长变化量会有28nm之多。因此在光学镜片镀膜的时候通过信号光谱的膜层就不能镀的太窄，造成光学上不能把光噪声过滤的很干净，影响测距效果。以905NM标准激光器为例，一般厂商出厂的规格LD常温25度条件下，波长为902
‑
908之间。波长随温度变化系数为0.28
‑
0.3nm/度。当环境温度工作在
‑
40度时，波长极端情况可能是902
‑
0.3*65＝882.5nm。进入滤光片的衰减波长范围，严重影响测距性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种带温度补偿的激光测距仪，用于解决上述问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种带温度补偿的激光测距仪，包括应用于测距仪光机以及显示系统上的MCU控制单元模块，所述测距仪光机上包括信号处理单元模块，所述MCU控制单元模块用于对所述信号处理单元模块处理数据转化为电信号并反馈至所述显示系统上进行显示，还包括应用于测距仪光机以及显示系统上的MCU控制单元模块，其中
[0007]所述测距仪光机上设置有发射屏蔽盖加电加热模块和接收屏蔽盖加电加热模块，所述MCU控制单元模块用于执行以下操作：
[0008]对接收所述信号处理单元模块传输数据，并与内存储的额定数据集合进行匹配，并根据匹配结果执行补偿机制以改变输入所述发射屏蔽盖加电加热模块和接收屏蔽盖加电加热模块电流大小。
[0009]作为优选的，还包括APD接收偏置电压调整电路，所述MCU控制单元模块根据所述数据计算出电压需求，并通过调整PWM脉宽控制电流大小。
[0010]作为优选的，还包括检测协调电路，基于调整PWM脉宽信号的宽度，通过反馈RXHV_ADC监测输出电压情况，并反馈至所述MCU控制单元。
[0011]作为优选的，还包括温控检测电路，其由一固定电阻和一NTC热敏电阻组成，并用于分压出采样信号，并将不同温度情况采样信号温度状态。
[0012]作为优选的，采样的所述信号温度包括接收板和发射板温度检测。
[0013]作为优选的，采样的所述信号温度包括MCU控制单元模块的运行温度。
[0014]作为优选的，所述显示系统为LCD显示器或者OLED显示器。
[0015]作为优选的，所述测距仪光机还包括按压控制模块，其用于启动补偿机制进行温度协调。
[0016]作为优选的，所述补偿机制包括第一补偿计划，采集所述数据位于额定数据集合内不作PWM脉宽的调控。
[0017]作为优选的，所述补偿机制包括第二补偿计划，基于采集所述数据远低于额定数据集合则对PWM脉宽进行调控，具体的计算公式如下：
[0018]KW＝(C1M1ΔT+C2M2ΔT)
÷
864/P+P/2；
[0019]其中：C1C2分别为容器和介质的比热(Kcal/Kg℃)，M1M2分别为容器和介质的质量(Kg)，
△
T为所需温度和初始温度之差(℃)，H为初始温度加热到设定温度所需要的时间(h)，P为热散量(Kw)。
[0020]在上述技术方案中，本专利技术提供的一种带温度补偿的激光测距仪，具备以下有益效果：在原有用电路补偿的方式基础上，增加了自动温度调整单元，用户可以通过特定的操作界面，设置一定的温度值，减少，或者解决靠电路控制电加热模块对测距进行设定的温度补偿。由于方案整体采用的是直接温度加热单元，将发射激光管，接收管，以及对应的电路板的方式，只要温度能到达设置的值。即当温度低于零下40度时，部分半导体元件工作会出现异常情况，而用来对接收偏置电压做调节的电路，补偿量也不容易控制，这时，带有温度调节功能的测距仪，可以把机器温度加热到
‑
20至
‑
10之间。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术实施例提供的结构示意图；
[0023]图2为本专利技术实施例提供的流程示意图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]实施例1
[0026]如图1和图2所示，一种带温度补偿的激光测距仪，包括应用于测距仪光机以及显
示系统上的MCU控制单元模块，测距仪光机上包括信号处理单元模块，MCU控制单元模块用于对信号处理单元模块处理数据转化为电信号并反馈至显示系统上进行显示，还包括应用于测距仪光机以及显示系统上的MCU控制单元模块，其中
[0027]测距仪光机上设置有发射屏蔽盖加电加热模块和接收屏蔽盖加电加热模块，MCU控制单元模块用于执行以下操作：
[0028]对接收信号处理单元模块传输数据，并与内存储的额定数据集合进行匹配，并根据匹配结果执行补偿机制以改变输入发射屏蔽盖加电加热模块和接收屏蔽盖加电加热模块电流大小。
[0029]上述实施例中，还包括APD接收偏置电压调整电路，MCU控制单元模块根据数据计算出电压需求，并通过调整PWM脉宽控制电流大小。
[0030]进一步的，还包括检测协调电路，基于调整PWM脉宽信号的宽度，通过反馈RXHV_ADC监测输出电压情况，并反馈至MCU控制单元。调整PWM2脉宽，越本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带温度补偿的激光测距仪，包括应用于测距仪光机以及显示系统上的MCU控制单元模块，所述测距仪光机上包括信号处理单元模块，所述MCU控制单元模块用于对所述信号处理单元模块处理数据转化为电信号并反馈至所述显示系统上进行显示，其特征在于，还包括应用于测距仪光机以及显示系统上的MCU控制单元模块，其中所述测距仪光机上设置有发射屏蔽盖加电加热模块和接收屏蔽盖加电加热模块，所述MCU控制单元模块用于执行以下操作：对接收所述信号处理单元模块传输数据，并与内存储的额定数据集合进行匹配，并根据匹配结果执行补偿机制以改变输入所述发射屏蔽盖加电加热模块和接收屏蔽盖加电加热模块电流大小。2.根据权利要求1所述的一种带温度补偿的激光测距仪，其特征在于，还包括APD接收偏置电压调整电路，所述MCU控制单元模块根据所述数据计算出电压需求，并通过调整PWM脉宽控制电流大小。3.根据权利要求2所述的一种带温度补偿的激光测距仪，其特征在于，还包括检测协调电路，基于调整PWM脉宽信号的宽度，通过反馈RXHV_ADC监测输出电压情况，并反馈至所述MCU控制单元。4.根据权利要求2所述的一种带温度补偿的激光测距仪，其特征在于，还包括温控检测电路，其由一固定电阻和一NTC热敏电阻组成，并用于分压出采样信号，并将不同温度情况采样信号温度状...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯剑飞，
申请(专利权)人：杭州隆硕科技有限公司，
类型：发明
国别省市：