大量程激光測(cè)距儀主要采用的測(cè)距技術(shù)及原理分析

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

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

　　該儀器根據(jù)激光測(cè)距技術(shù)與液位監(jiān)測(cè)傳感器的測(cè)距原理，設(shè)計(jì)出了實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用激光測(cè)距技術(shù)來(lái)校準(zhǔn)液位監(jiān)測(cè)傳感器的自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)。激光測(cè)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(cè)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(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為標(biāo)靶的伸縮運(yùn)動(dòng)；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(cè)傳感器、標(biāo)準(zhǔn)激光測(cè)距儀通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡連接到控制系統(tǒng)，待測(cè)液位監(jiān)測(cè)傳感器與標(biāo)準(zhǔn)激光測(cè)距儀感應(yīng)面設(shè)置在同一垂直面上，且均對(duì)準(zhǔn)距離發(fā)生器的標(biāo)靶。

　　氣動(dòng)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(cè)傳感器供電，打開(kāi)應(yīng)用軟件，浸入校準(zhǔn)程序，設(shè)置基本參數(shù)，包括名稱(chēng)、盲區(qū)、距離等，可選擇自動(dòng)校準(zhǔn)及手動(dòng)校準(zhǔn)兩種方式，同時(shí)檢查液位監(jiān)測(cè)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(dòng)校準(zhǔn)，即可自動(dòng)或者手動(dòng)完成整個(gè)校準(zhǔn)工作，形成終的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)及刻度曲線(xiàn)，既可以存儲(chǔ)，又可以實(shí)時(shí)打印輸出。

　　將大量程激光測(cè)距儀和液位監(jiān)測(cè)傳感器固定在同一水平面位置上，設(shè)置能移動(dòng)的標(biāo)靶，使儀器的激光接收面與液位監(jiān)測(cè)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(cè)量更準(zhǔn)確，激光反射更全面，將標(biāo)靶處于距離足夠長(zhǎng)的暗箱內(nèi)。標(biāo)靶的移動(dòng)依靠距離發(fā)生器來(lái)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(dòng)控制器，用RS232/RS422接口與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)通過(guò)特定的運(yùn)動(dòng)控制指令來(lái)控制其動(dòng)作，能隨時(shí)移動(dòng)和停止標(biāo)靶，改變標(biāo)靶與激光測(cè)距儀接收面之間的距離。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)一臺(tái)計(jì)算機(jī)只控制一臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制器，通過(guò)RS232接口采用屏蔽線(xiàn)連接，從而達(dá)到測(cè)距目的。