一种基于双角度传感器的激光测距仪及测距方法

技术领域

本发明涉及测绘领域，具体涉及一种基于双角度传感器的激光测距仪及测距方法。

背景技术

激光因其速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等特点被广泛应用于测绘领域，目前大多数激光测距仪的原理主要是利用激光的反射，通过调制激光的某个参数对目标的距离进行准确测定，这类激光测距仪是在工作时向目标射出一束或一序列短暂的脉冲激光束，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从测距仪到目标的距离，但这类测距仪器的结构往往较为复杂，制作成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种结构简单、制作成本低的激光测距仪及其测距方法，通过解算简单的三角关系，实现对测距仪到目标直线距离的测量。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种基于双角度传感器的激光测距仪，包括激光测距仪本体、两个旋转电位计、两个激光发射器和激光测距模块，所述旋转电位计安装在激光测距仪本体上的卡槽内，所述激光发射器安装在旋转电位计上，所述激光测距仪本体内部设有激光测距模块，所述激光测距模块包括：

数据存储模块，用于存储用户输入的测量数据；

数据转化模块，用于将电位计的阻值数据转化为角度数据；

数据处理模块，用于处理接收到的数据并将计算结果发送至激光测距仪显示屏；

所述旋转电位计旋转使两个激光发射器发出的光束相交于目标位置，所述数据转化模块读取两个旋转电位计的阻值数据并转化为相应的角度数据，所述数据处理模块接收来自数据存储模块和数据转化模块的测量和角度数据，通过预先编写在数据处理模块内的计算公式计算出目标位置的距离。

进一步地，所述数据存储模块与激光测距仪显示屏电连接；所述数据转化模块通过I/O接口与旋转电位计连接；所述数据处理模块分别与数据存储模块、数据转化模块和激光测距仪显示屏电连接。

进一步地，所述激光发射器发出的激光束所在直线穿过所述旋转电位计的中心点，所述激光束在旋转电位计未旋转前与所述卡槽的夹角为90°。

进一步地，所述两个旋转电位计间的距离预先通过精确测量并输入到所述数据存储模块中。

一种基于双角度传感器的激光测距仪测距方法，包括以下步骤：

S1.将两个旋转电位计安装在激光测距仪本体上的卡槽内，精确测量两电位计间的距离L，并将测量数据输入至数据存储模块中；

S2.将激光发射器固定安装在旋转电位计上；

S3.调节两个旋转电位计的旋转角度使激光发射器发出的两束激光相交于目标位置；

S4.数据转化模块读取旋转电位计的阻值，进而转化为两个旋转电位计的旋转角度a1和a2；

S5.数据处理模块接收来自数据存储模块和数据转化模块的测量和角度数据，通过预先编写的公式进行计算得出距离h；

S6.数据处理模块将计算结果发送至激光测距仪显示屏显示。

进一步地，步骤S5中所述预先编写的公式为：

h=L/[1/tan(a1)+1/tan(a2)]

式中：L——两个旋转电位计间的距离，单位m；

a1，a2 ——两个激光发射器与旋转电位计连线的夹角，单位°。

本发明的有益效果：

本发明通过旋转电位计旋转使两个激光发射器发出的激光相交于一点来构建三角关系来解算测距仪与目标的直线距离，利用旋转电位计作为激光发射器的旋转装置，通过数据转化模块将旋转电位计的阻值数据转化为角度数据，并通过预先精确测量的两激光发射器间的距离，得到解算三角关系所需参数，相较于传统测距仪通过激光的反射测得与目标的距离，本发明测距仪的结构更为简单，制作成本低。

附图说明

图1为本发明激光测距仪的结构示意图；

图2为本发明激光测距仪的原理示意图；

图3为本发明激光测距仪测距方法的流程图。

具体实施方式

为了更好地解释本发明，下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

实施例：参见图1-3。

如图1所示，一种基于双角度传感器的激光测距仪，包括激光测距仪本体、两个旋转电位计、两个激光发射器和激光测距模块，所述旋转电位计安装在激光测距仪本体上的卡槽内，所述激光发射器安装在旋转电位计上，所述激光测距仪本体内部设有激光测距模块，所述激光测距模块包括：

数据存储模块，用于存储用户输入的测量数据；

数据转化模块，用于将电位计的阻值数据转化为角度数据；

数据处理模块，用于处理接收到的数据并将计算结果发送至激光测距仪显示屏；

所述旋转电位计旋转使两个激光发射器发出的光束相交于目标位置，所述数据转化模块读取两个旋转电位计的阻值数据并转化为相应的角度数据，所述数据处理模块接收来自数据存储模块和数据转化模块的测量和角度数据，通过预先编写在数据处理模块内的计算公式计算出目标位置的距离。

所述数据存储模块与激光测距仪显示屏电连接；所述数据转化模块通过I/O接口与旋转电位计连接；所述数据处理模块分别与数据存储模块、数据转化模块和激光测距仪显示屏电连接。

所述激光发射器发出的激光束所在直线穿过所述旋转电位计的中心点，所述激光束在旋转电位计未旋转前与所述卡槽的夹角为90°。

所述两个旋转电位计间的距离预先通过精确测量并输入到所述数据存储模块中。

如图3所示，本发明一种基于双角度传感器的激光测距仪测距方法，测距原理和过程如下：

S1.将两个旋转电位计安装在激光测距仪本体上的卡槽内，精确测量两电位计间的距离L，并将测量数据输入至数据存储模块中；

S2.将激光发射器固定安装在旋转电位计上；

S3.调节两个旋转电位计的旋转角度使激光发射器发出的两束激光相交于目标位置；

S4.数据转化模块读取旋转电位计的阻值，进而转化为两个旋转电位计的旋转角度a1和a2；

S5.数据处理模块接收来自数据存储模块和数据转化模块的测量和角度数据，通过预先编写的公式进行计算得出距离h；

S6.数据处理模块将计算结果发送至激光测距仪显示屏显示。

上述步骤S5中所述预先编写的公式为：

h=L/[1/tan(a1)+1/tan(a2)]

式中：L——两个旋转电位计间的距离，单位m；

a1，a2 ——两个激光发射器与旋转电位计连线的夹角，单位°。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。