[发明专利]一种提高激光测距仪精度的方法

说明书

技术领域

本发明属于激光测量仪器技术领域，涉及一种提高激光测距仪精度的方法。

背景技术

目前，为了提高激光测距仪的精度，一般采用如下几种解决方案：

方案一、在激光测距仪中设置两个APD和一个LD。因为环境对每个器件的影响是相同的。所以用一个LD同时发射激光给两个APD接收。用内部发射去出的是内光路，发射去出的外光路则用来测试外面的距离。这个用外光路测得的距离减去内光路的距离，便可以把环境的影响减去。这种方案的缺点是APD的成本很高。

方案二、在激光测距仪中设置一个LD，一个APD，一块光学挡板。LD先发射给外面，由外面反射到APD上。测试完后用挡板将光路全部挡到从里面直接让APD接收。这个光路转换的外光路减内光路便可以减去环境的影响。具体的说，该结构是利用电机带动一个反光板，将激光源E投射的校准光线反射到一端开口的测距仪光路接收腔内，在接收腔内形成漫反射后，接收腔内的光敏元件D接收到光信号，从而进行信号比对，该结构存在的缺陷是：在光线接收过程中反光板是参与基准定位的重要零部件，故在转动后对回到初始位置的同一性要求较高，而在实际使用过程中反光板往往会有转动或移动所产生的机械形变结构误差，该误差被引入校准光学系统中，就会大大影响校准精度；同时反光板工作过程中对两个内外光路切换位置必须锁定准确，而通常的反光板都是轻重不一的结构，且需与其它部件进行配合锁定，为了到达正确切换位置，往往会导致电机驱动功耗增大；另外反光板漫反射的光线接收方式稳定性差、容易与外部光混杂，造成仪器识别错误，降低仪器工作稳定性，影响测量结果精确性。

方案三、在激光测距仪中设置两个LD，一个APD。先开外光路的LD，测试外面的距离。测试完后关内光路，开内光路。让内光路的信号打到APD上。这样外光路减内光路就可以减去APD的影响。这种方案的缺点是虽然可以减去APD的影响，但LD本身的发热量大。两个LD的发热量很难相等。所以LD的影响也很难减去。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种提高激光测距仪精度的方法，直接将器件受到的环境影响误差进行补偿和消除。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种提高激光测距仪精度的方法，包括半导体激光发射器LD和APD组成的发射和接收系统，包括如下步骤：

S10：将环境对LD造成的影响进行补偿消除；

S11：将环境对APD造成的影响进行补偿消除；

其中，步骤S11进一步包括：

S110：获取APD的温度漂移系数；

S111：采用NTC对光敏元件的环境温度采样，得到一个温度值；根据APD的温度补偿的系数，计算出温度每上升一度，APD的偏置电压上升多少伏；

S112：用单片机的PWM控制器控制升压电路，ADC采样电压给PWM控制升压电路，得到相应的偏置电压，再用APD温度补偿率补偿APD的偏压。

进一步地，在步骤S110中，首先将APD盖住，不让光照到APD上，然后通过调节PWM1的值调节APD的偏置电压，用ADC1采样偏置电压；而通过改变APD的偏置电压改变APD的偏置电流，用跨导放大器将APD的暗电流放大，并化为电压，用ADC2采样电压值，从而调节PWM1的值就能改变ADC2的电压，同时也能改变APD的放大倍数。精确性。

方案三、在激光测距仪中设置两个LD，一个APD。先开外光路的LD，测试外面的距离。测试完后关内光路，开内光路。让内光路的信号打到APD上。这样外光路减内光路就可以减去APD的影响。这种方案的缺点是虽然可以减去APD的影响，但LD本身的发热量大。两个LD的发热量很难相等。所以LD的影响也很难减去。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种提高激光测距仪精度的方法，直接将器件受到的环境影响误差进行补偿和消除。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种提高激光测距仪精度的方法，包括半导体激光发射器LD和APD组成的发射和接收系统，包括如下步骤：

S10：将环境对LD造成的影响进行补偿消除；

S11：将环境对APD造成的影响进行补偿消除；

其中，步骤S11进一步包括：

S110：获取APD的温度漂移系数；

S111：采用NTC对光敏元件的环境温度采样，得到一个温度值；根据APD的温度补偿的系数，计算出温度每上升一度，APD的偏置电压上升多少伏；