專(zhuān)利名稱(chēng)：帶有角度測(cè)量裝置的超聲測(cè)距儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域的儀器，具體地說(shuō)，是一種帶有角度測(cè)量裝置的超聲測(cè)距儀。
背景技術(shù)：
超聲測(cè)距是一種常用的非接觸式工程測(cè)距方法，與激光測(cè)距、紅外測(cè)距、電磁波測(cè)距等方法相比，超聲測(cè)距具有簡(jiǎn)單可靠，成本低廉，使用方便等特點(diǎn)，特別適合近距離的測(cè)距，且可以測(cè)量透明或有不同顏色的物體的距離，在工程和民用測(cè)量上廣為應(yīng)用。超聲測(cè)距的基本原理是根據(jù)聲波在空氣中傳播速度近乎固定為340m/s，通過(guò)測(cè)量測(cè)距儀發(fā)出超聲和收到超聲的時(shí)間差來(lái)計(jì)算被測(cè)物的距離，由于聲波的傳播的特性，測(cè)量時(shí)要求被測(cè)物具有一定的面積且被測(cè)物平面與測(cè)量方向保持垂直。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，《工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置》1994年第4期第55頁(yè)《高精度超聲測(cè)距系統(tǒng)》介紹了采用單片機(jī)的超聲測(cè)距儀，該系統(tǒng)包括微機(jī)控制系統(tǒng)、LCD顯示器、溫度輸入、AD轉(zhuǎn)換器、濾波器、多路開(kāi)關(guān)、放大電路、驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)射換能器、接收換能器等部分，溫度輸入通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器送入微機(jī)控制系統(tǒng)，微機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)多路開(kāi)關(guān)和驅(qū)動(dòng)電路輸出控制發(fā)射換能器發(fā)射超聲波，返回超聲波通過(guò)接收換能器、放大電路、多路開(kāi)關(guān)和濾波器輸入到微機(jī)控制系統(tǒng)，微機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算超聲發(fā)射和接收的時(shí)間差計(jì)算得到被測(cè)距離。其不足之處是如果被測(cè)物不能垂直于測(cè)量方向，則聲波不能直接反射到測(cè)距儀，那么將無(wú)法得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，也就是說(shuō)，該超聲測(cè)距原理存在著不能斜向測(cè)量被測(cè)物的缺陷，而在工程上常常遇到斜向測(cè)量問(wèn)題，因此限制了超聲測(cè)距儀的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種帶有角度測(cè)量裝置的超聲測(cè)距儀，使其增加角度測(cè)量裝置，利用三角幾何原理，間接測(cè)量距離，從而實(shí)現(xiàn)斜向距離的測(cè)量、點(diǎn)到線(xiàn)距離測(cè)量、三角形面積測(cè)量等復(fù)雜功能。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括測(cè)距本體、測(cè)距方向指示激光器、角度傳感器、測(cè)角支臂、測(cè)角方向指示激光器，在測(cè)距本體上設(shè)有測(cè)距方向指示激光器、角度傳感器，測(cè)角支臂一端連接在角度傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)部分上，另一端設(shè)有測(cè)角方向指示激光器。
所述的測(cè)距本體，將此電信號(hào)轉(zhuǎn)換成角度制，實(shí)現(xiàn)測(cè)角功能。
所述的測(cè)距方向指示激光器，為激光二極管，利用其發(fā)出激光的直線(xiàn)特性指示方向。
所述的測(cè)距方向指示激光器的激光發(fā)射方向與測(cè)距本體的超聲發(fā)射方向一致。
所述的角度傳感器，將角度的變化轉(zhuǎn)換可測(cè)量的電信號(hào)。
所述的測(cè)角方向指示激光器，為激光二極管，利用其發(fā)出激光的直線(xiàn)特性指示方向。
所述的測(cè)角方向指示激光器的激光發(fā)射方向與測(cè)角支臂的指向一致。
本發(fā)明在進(jìn)行間接測(cè)量距離時(shí)，首先將測(cè)距方向指示激光器指向被測(cè)方向，然后啟動(dòng)測(cè)距本體的超聲測(cè)距功能測(cè)出距離；通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)角測(cè)角支臂將測(cè)角方向指示激光器的激光發(fā)射指向被測(cè)角度方向，通過(guò)角度傳感器即可測(cè)量出待測(cè)的角度；根據(jù)測(cè)到的角度、距離等信息，再根據(jù)三角原理即可計(jì)算得到關(guān)于三角型的其他幾何信息，如三角型的高和第三條邊的長(zhǎng)度等。測(cè)距本體根據(jù)超聲測(cè)量距離和角度傳感器測(cè)量的角度，通過(guò)三角幾何原理計(jì)算，得到斜向距離、點(diǎn)到線(xiàn)距離、三角形面積等測(cè)量結(jié)果。
本發(fā)明的有益效果是增加了角度測(cè)量，因而能夠在被測(cè)平面與測(cè)量方向不垂直時(shí)進(jìn)行間接測(cè)量，通過(guò)測(cè)量一段可測(cè)得線(xiàn)段長(zhǎng)度，及測(cè)量線(xiàn)段與線(xiàn)段兩端點(diǎn)到被測(cè)點(diǎn)連線(xiàn)夾角，即可計(jì)算得出線(xiàn)段兩端點(diǎn)到被測(cè)點(diǎn)的距離，并且可以計(jì)算被測(cè)點(diǎn)到線(xiàn)段的距離、線(xiàn)段一端點(diǎn)到另一端點(diǎn)與被測(cè)點(diǎn)連線(xiàn)的距離、線(xiàn)段兩端點(diǎn)與被測(cè)點(diǎn)連線(xiàn)的夾角、及線(xiàn)段端點(diǎn)與被測(cè)點(diǎn)組成的三角形的面積等各種實(shí)用功能。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明包括測(cè)距本體1、測(cè)距方向指示激光器2、角度傳感器3、測(cè)角支臂4、測(cè)角方向指示激光器5，在測(cè)距本體1上設(shè)有測(cè)距方向指示激光器2、角度傳感器4，測(cè)角支臂4一端連接在角度傳感器3的轉(zhuǎn)動(dòng)部分上，另一端設(shè)有測(cè)角方向指示激光器5。
所述的測(cè)距本體1，將此電信號(hào)轉(zhuǎn)換成角度制，實(shí)現(xiàn)測(cè)角功能。
所述的測(cè)距方向指示激光器2，為激光二極管，利用其發(fā)出激光的直線(xiàn)特性指示方向。
所述的測(cè)距方向指示激光器2的激光發(fā)射方向與測(cè)距本體1的超聲發(fā)射方向一致。
所述的角度傳感器3，將角度的變化轉(zhuǎn)換可測(cè)量的電信號(hào)。
所述的測(cè)角方向指示激光器5，為激光二極管，利用其發(fā)出激光的直線(xiàn)特性指示方向。
所述的測(cè)角方向指示激光器5的激光發(fā)射方向與測(cè)角支臂4的指向一致。
權(quán)利要求
1.一種帶有角度測(cè)量裝置的超聲測(cè)距儀，包括測(cè)距本體(1)，其特征在于，還包括測(cè)距方向指示激光器(2)、角度傳感器(3)、測(cè)角支臂(4)、測(cè)角方向指示激光器(5)，在測(cè)距本體(1)上設(shè)有測(cè)距方向指示激光器(2)、角度傳感器(4)，測(cè)角支臂(4)一端連接在角度傳感器(3)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分上，另一端設(shè)有測(cè)角方向指示激光器(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有角度測(cè)量裝置的超聲測(cè)距儀，其特征是，所述的測(cè)距本體(1)，將此電信號(hào)轉(zhuǎn)換成角度制，實(shí)現(xiàn)測(cè)角功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有角度測(cè)量裝置的超聲測(cè)距儀，其特征是，所述的測(cè)距方向指示激光器(2)，為激光二極管，利用其發(fā)出激光的直線(xiàn)特性指示方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的帶有角度測(cè)量裝置的超聲測(cè)距儀，其特征是，所述的測(cè)距方向指示激光器(2)的激光發(fā)射方向與測(cè)距本體(1)的超聲發(fā)射方向一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有角度測(cè)量裝置的超聲測(cè)距儀，其特征是，所述的角度傳感器(3)，將角度的變化轉(zhuǎn)換可測(cè)量的電信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有角度測(cè)量裝置的超聲測(cè)距儀，其特征是，所述的測(cè)角方向指示激光器(5)，為激光二極管，利用其發(fā)出激光的直線(xiàn)特性指示方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的帶有角度測(cè)量裝置的超聲測(cè)距儀，其特征是，所述的測(cè)角方向指示激光器(5)的激光發(fā)射方向與測(cè)角支臂(4)的指向一致。
全文摘要
一種用于測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域的帶有角度測(cè)量裝置的超聲測(cè)距儀，本發(fā)明包括測(cè)距本體、測(cè)距方向指示激光器、角度傳感器、測(cè)角支臂、測(cè)角方向指示激光器，在測(cè)距本體上設(shè)有測(cè)距方向指示激光器、角度傳感器，測(cè)角支臂一端連接在角度傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)部分上，另一端設(shè)有測(cè)角方向指示激光器。本發(fā)明增加角度測(cè)量裝置，利用三角幾何原理，間接測(cè)量距離，從而實(shí)現(xiàn)斜向距離的測(cè)量、點(diǎn)到線(xiàn)距離測(cè)量、三角形面積測(cè)量等復(fù)雜功能。
文檔編號(hào)G01S3/00GK1731213SQ200510028440
公開(kāi)日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2005年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月4日
發(fā)明者趙春宇 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)