时间测量法
发布时间:2016/2/3 21:06:08 访问次数:556
若光源发出的光通量是脉冲式辐射,则可用单个脉冲的时间延迟来测距离,这称为间测量法。 HCF4011脉冲式激光测距仪和激光雷达都是时间法测距的典型应用。
图9.18所示是脉冲激光测距仪的原理方框图。它由激光发射系统、接收系统、门控电路、时钟脉冲振荡器及计数显示器组成。
在工作时,脉冲激光发生器产生激光脉冲,该激光脉冲除一小部分能量由取样嚣l直接送到接收器(称此信号为参考信号)外,绝大部分激光能量射向被测目标,被测目标把激光能量反射回接收系统,使得到回波信号。参考信号及回波信号先后经光学系统聚焦到光电探测器上,变换成电脉冲信号,加以放大、整形后的参考信号使门控触发器I(图中标号4)置位,打开电子门。此时,时钟振荡器的时钟脉冲CP可以通过电子门进入,计数器开始计时。经过时间f后,回波脉冲经放大、整形后也送入门控器I的S输入端,由于门控I已被参考信号置“‘l”,所以该信号对门控I的状态没有影响。由于门控I的Q端低电位打开了负与门,所以测距信号负脉冲能通过负与门使门控触发器II(图中标号5)置位,从而关闭电子门,时钟脉冲不能进入计数器。接收电路的各级波形及时序如图9.19所示。
在参考脉冲及回波脉冲之间,计数器接收到的时钟脉冲个数代表了被测距离;。假设计数器在参考脉冲和回波脉冲之间接收到,z个时钟脉冲,时钟脉冲的重复周期为f.式中,/ c/2f是测距脉冲当量,即单位脉冲对应的被测距离。若时钟脉冲频率为149.9 MHz,光速c为2.999x108 m/s,则f=lrn,脉冲.即分辨率达到Im。由式(9.24)可以看出,时钟脉冲频率f越高,则系统测距的分辨率越高。但是最小分辨距离并不由计数系统可以提高,它主要取决于激光脉冲的上升时间。
若光源发出的光通量是脉冲式辐射,则可用单个脉冲的时间延迟来测距离,这称为间测量法。 HCF4011脉冲式激光测距仪和激光雷达都是时间法测距的典型应用。
图9.18所示是脉冲激光测距仪的原理方框图。它由激光发射系统、接收系统、门控电路、时钟脉冲振荡器及计数显示器组成。
在工作时,脉冲激光发生器产生激光脉冲,该激光脉冲除一小部分能量由取样嚣l直接送到接收器(称此信号为参考信号)外,绝大部分激光能量射向被测目标,被测目标把激光能量反射回接收系统,使得到回波信号。参考信号及回波信号先后经光学系统聚焦到光电探测器上,变换成电脉冲信号,加以放大、整形后的参考信号使门控触发器I(图中标号4)置位,打开电子门。此时,时钟振荡器的时钟脉冲CP可以通过电子门进入,计数器开始计时。经过时间f后,回波脉冲经放大、整形后也送入门控器I的S输入端,由于门控I已被参考信号置“‘l”,所以该信号对门控I的状态没有影响。由于门控I的Q端低电位打开了负与门,所以测距信号负脉冲能通过负与门使门控触发器II(图中标号5)置位,从而关闭电子门,时钟脉冲不能进入计数器。接收电路的各级波形及时序如图9.19所示。
在参考脉冲及回波脉冲之间,计数器接收到的时钟脉冲个数代表了被测距离;。假设计数器在参考脉冲和回波脉冲之间接收到,z个时钟脉冲,时钟脉冲的重复周期为f.式中,/ c/2f是测距脉冲当量,即单位脉冲对应的被测距离。若时钟脉冲频率为149.9 MHz,光速c为2.999x108 m/s,则f=lrn,脉冲.即分辨率达到Im。由式(9.24)可以看出,时钟脉冲频率f越高,则系统测距的分辨率越高。但是最小分辨距离并不由计数系统可以提高,它主要取决于激光脉冲的上升时间。
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