相位测距仪的制作方法

1.本实用新型涉及距离检测技术领域，尤其是涉及一种相位测距仪。


背景技术：

2.相位式激光测距仪是通过测量连续的调制光波往返距离产生的相位延迟，间接的测定光在空气中往返与待测目标间的飞行时间，从而计算出被测距离。
3.相位式激光测距仪的实现方法为：将高频信号f1调制在半导体激光管上，使激光管上产生连续高频率变化的明暗激光。光电二极管上调制高频信号f2，光电二极管接收到被测目标反射回来的激光后，经光电二极管混频滤波后得到低频信号f1－f2，通过计算低频信号(f1－f2)相位，从而计算被测距离。
4.以往的相位式激光测距仪通常分为单发单收形式和双发单收形式。在单发单收式相位测距仪中，测量结果随温度变化大，温度漂移较大。在双发单收式相位测距仪中，温度漂移情况根据两颗激光器的温度特性而定，批量产品一致性较差。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种相位测距仪，以消除温度对测距结果的影响。
6.第一方面，本实用新型提供的相位测距仪，包括：第一光敏元件、第二光敏元件和第一光源；
7.所述第一光源发出的光束分为第一光路和第二光路；
8.所述第一光路的光束经被测物反射后射向所述第一光敏元件；
9.所述第二光路的光束传递至所述第二光敏元件。
10.结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述第二光路中设有第一反光部，所述第一光源发出的光束经所述第一反光部反射后射入所述第二光敏元件。
11.结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述相位测距仪还包括第二光源，所述第二光源发出的光束经第三光路传递至所述第一光敏元件。
12.结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第三光路中设有第二反光部，所述第二光源发出的光束经所述第二反光部反射后射入所述第一光敏元件。
13.结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述第一反光部和所述第二反光部分别设置于光机本体的内表面。
14.结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述被测物与所述第一光敏元件之间设有透镜。
15.结合第一方面的第五种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述第一光敏元件与所述透镜之间安装有镜筒。
16.结合第一方面的第六种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，自接近所述第一光敏元件的一端至接近所述透镜的一端，所述镜筒的径向尺寸递增。
17.结合第一方面，本实用新型提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述第一光敏元件和所述第二光敏元件皆包括雪崩光电二极管。
18.结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述第一光源和所述第二光源皆包括发光二极管。
19.本实用新型实施例带来了以下有益效果：采用第一光源发出的光束分为第一光路和第二光路，第一光路的光束经被测物反射后射向第一光敏元件，第二光路的光束传递至第二光敏元件，第一光路的光束可获得第一检测距离，第二光路的光束可获得第二检测距离，可以通过将第一检测距离与第二检测距离做差，进而消除温度对测量结果的影响，从而获得准确的测距结果。
20.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型实施例提供的。
23.图标：001－第一光敏元件；002－第二光敏元件；003－第一光源；004－第二光源；005－第一反光部；006－第二反光部；007－透镜；008－镜筒；100－第一光路；200－第二光路；300－第三光路。
具体实施方式
24.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。公式中的物理量，如无单独标注，应理解为国际单位制基本单位的基本量，或者，由基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出的导出量。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地
连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.实施例一
28.如图1所示，本实用新型实施例提供的相位测距仪，包括：第一光敏元件001、第二光敏元件002和第一光源003；
29.第一光源003发出的光束分为第一光路100和第二光路200；
30.第一光路100的光束经被测物反射后射向第一光敏元件001；
31.第二光路200的光束传递至第二光敏元件002。
32.具体的，第一光路100的光束经被测物反射被第一光敏元件001接收，通过第一光路100的光束可获得第一检测距离。第二光路200的光束被第二光敏元件002接收，可获得第二检测距离，第一检测距离与第二检测距离皆可采用模数转换方式获得，计算检测结果时，可以将第一检测距离与第二检测距离做差，进而消除温度对测量结果的影响，从而获得准确的测距结果。
33.需要说明的是，当外部温度变化时，第一检测距离与第二检测距离皆会产生变化，并且变化值相同，变化值与第一光源003的特性相关，对第一光源003进行更换，温度变化产生的检测值变化也将不同。第一光敏元件001检测第一光路100的光束经被测物反射后的第一模拟量，第二光敏元件002检测第二光路200的光束的第二模拟量，将第一模拟量与第二模拟量做差，从而可消除温度对测量结果的影响。
34.进一步的，第二光路200中设有第一反光部005，第一光源003发出的光束经第一反光部005反射后射入第二光敏元件002。
35.具体的，第一光路100的光束与第二光路200的光束具有夹角，通过第一反光部005反射，从而改变第二光路200中光束的传播方向，进而使光束射入第二光敏元件002。
36.进一步的，相位测距仪还包括第二光源004，第二光源004发出的光束经第三光路300传递至第一光敏元件001。
37.具体的，第二光源004发出的光经第三光路300照射至第一光敏元件001，进而可以调节不同温度环境下第一光敏元件001的工作电压，以便使第一光敏元件001在不同温度下放大倍数一致。
38.进一步的，第三光路300中设有第二反光部006，第二光源004发出的光束经第二反光部006反射后射入第一光敏元件001。
39.通过第二反光部006可改变第二光源004发出光束的传播方向，以便根据布局需要选择第二光源004的安装位置和安装角度。
40.需要说明的是，第一反光部005和第二反光部006分别设置于光机本体的内表面，利用光机本体的内表面反光，从而提高了光路中各器件的结构紧凑度。
41.进一步的，被测物与第一光敏元件001之间设有透镜007。
42.具体的，被测物反射的光束经透镜007产生会聚，从而使光束会聚并被第一光敏元件001接收。
43.进一步的，第一光敏元件001与透镜007之间安装有镜筒008，镜筒008具有聚光作用，可确保光束充分被第一光敏元件001接收。
44.进一步的，自接近第一光敏元件001的一端至接近透镜007的一端，镜筒008的径向尺寸递增。光束穿过透镜007，并沿镜筒008的内腔逐渐射向第一光敏元件001，过程中光束逐渐向镜筒008的轴线会聚，汇聚后的光束被第一光敏元件001接收。
45.进一步的，第一光敏元件001和第二光敏元件002皆包括雪崩光电二极管，通过雪崩光电二极管可将光信号转换为电信号，通过检测电压信号获取距离信号的模拟量。
46.进一步的，第一光源003和第二光源004皆包括发光二极管，第一光源003作为外参考光源，第二光源004作为内参考光源。本振电路产生的高频信号通入第一光敏元件001，主振电路产生的高频信号通入第一光源，第一光源的光束分别沿第一光路100和第二光路200传递，经被测物反射后的光束被第一光敏元件001接收，经第一反光部005反射的光束被第二光敏元件002接收，第一光敏元件001和第二光敏元件002分别与电子开关连接，电子开关连接信号处理电路，通过信号处理电路进行运算放大和滤波处理，并由单片机内部的模数转换模块将处理后的模拟信号转换为距离数值信号。
47.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。