防爆测距仪,,激光防爆测距仪

目前，在工业生产中，激光测距仪是解决在实际测量中需要人工跑尺，以及在人无法到达的地方进行安全测距工作的有效方法之一。小型、、省电、对人眼安全、无合作目标的激光测距仪系列产品具有迫切的市场需求和广泛的应用前景。

相位法测距是光电测距的主要方式之一，也是目前测距精度高，应用广泛的一种测距方法。相位法激光测距利用发射的调制光和被测目标反射的接收光之间光强的相位差包含的距离信息，来实现对被测目标距离的测量，由于采用调制和差频测相等技术，具有测量精度高的优点，广泛用于有合作目标的精密测距场合。

分散的直接测尺频率方式
在这种测距技术中，测尺频率和测尺长度直接相对应，即测尺长度可以直接由测尺频率来确定，而且各测尺频率之间比较分散，所以这种选择频率的方式称为分散的直接测尺频率方式。测尺频率fs与测尺长度Ls的关系为：。

在测相精度很高（一般为1‰左右）的情况下，为了必要的测距精度，精尺的频率选得很高，一般为十几MHz～几十MHz甚至几百MHz。目些国家正在研制的频激光测距仪调制频率高达500 MHz，在这样高的频率下直接对发射波和接收波进行相位测量，在技术上将遇到的困难。例如高频电路中的寄生参量的影响将产生显著的附加相移，降低测相精度。另外，因为鉴相器的读数和频率有直接关系，若对不同的测尺频率直接测相，就有几套测相电路，使电路结构复杂化，也不经济。因此，目前相位式测距仪都采用差频来测相

采用差频测相就是将高频信号变到携带相同的相位信息的低频信号，然后对该低频信号进行测相。在频率降低后，信号的周期扩大，这样的就大大提高了测相的分辨率，即提高了测相精度。同时，多个测尺频率转换为统一低频信号测相后，对接收机的频响要求降低，即对不同的调制频率，其接收信号差频后的滤波放大频率始终固定，这样有利于接收机获得高增益与高选择性。

在测距仪内一路主振信号经过激光器调制发射出去, 经待测目标反射回来,再由光电器件转成电信号, 与本振信号送入混频器差频成低频或中频信号, 这一路信号称为测量信号。另一路的主振和本振直接送入混频器差频出相同频率的低频或中频信号, 称为参考信号，比较两路信号的相位差

自动增益控制原理
从发射到接收过程中，经过目标物的漫反射以及衰减，由于受半导体激光器发射功率、收发距离远近等各种因素的影响，接收电路所接收的激光信号强弱变化范围很大。如果接收电路增益不变，则信号太强时会造成接收机的饱和或者阻塞，甚至使接收机损坏，而信号太弱时又有可能丢失。因此在信号接收放大模块中包含自动增益控制电路（AGC），以便对信号幅度的放大进行自动控制，在接受弱信号时，使接收电路有很高的增益，而在接收弱信号时，接收电路的增益应减小一些。这种要求靠人工增益控制来实现是困难的，采用自动增益控制电路，使接收电路的增益随着接收信号强弱而自动变化，使接收信号其满足混频器的要求。自动增益控制电路是接收电路中不可缺少的辅助电路

相位式激光测距仪通过键盘电路作为用户和激光测距仪控制器的操作界面，键盘电路采用的是4个立键盘电路，与MSP430F149的 P4口直接相连，P4 口的低四位作为键盘的行驱动线。每隔40ms对用户的输人进行正确的识别。接下来程序的工作就是测试输人的任何变化，通过循 环扫描的方式确定4个键是那个键按下，计算出按键的扫描码， 执行相应的动作。初始化做好之后把控制命令发送到激光测距仪，把测量的数据从测距仪接收到单片机中，单片机通过指针访问MSP430F149的FLASH存储器把测量的数据保存在的单元中，测量的数据保存在相应的单元之后，还要在LCD中显示出来。LCD是段式液晶显示器。通过初始化LCD和向相应的控制口发送控制命令把FLASH中的测量数据通过P1 口传到字符 型LCD中显示。通过地址指计访问FLASH存储器,调出相应单元的数据,对测量的数据进行查看、删除等操作。

仿真结果及分析
本设计采用Proteus仿真软件对相位式激光测距仪接收电路中的高压发生电路、自动增益控制电路进行仿真，分别检测高压发生电路能否产生120—160V的高压；自动增益控制电路能否对输入信号的幅度进行自动控制。