[实用新型]一种电子测距装置

说明书

本实用新型涉及测距技术领域，特别是涉及一种电子测距装置。

目前，国内外常见的测距方法有：激光测距、雷达测距、红外测距和超声波测距等。

激光测距是利用激光对目标的距离进行准确测定。激光测距在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。激光测距仪一般采用两种方式来测量距离：脉冲法和相位法。脉冲法测距的过程是这样的：测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收，测距仪同时记录激光往返的时间。光速和往返时间的乘积的一半，就是测距仪和被测量物体之间的距离。脉冲法测量距离的精度是一般是在+/‑1米左右。另外，此类测距仪的测量盲区一般是15米左右。雷达测距与激光测距较为相近，激光测距和雷达测距的优劣是：激光测距和雷达测距量程大、抗干扰能力强，但是功耗大、价格高，使用场合局限。

超声波是一种频率超过20kHz的机械波。超声波作为一种特殊的声波，同样具有声波传输的基本物理特性—反射、折射、干涉、衍射、散射。超声波具有方向性集中、振幅小、加速度大等特点，可产生较大力量，并且在不同的媒质介面，超声波的大部分能量会反射。

利用超声波检测往往比较迅速，方便，易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，主要应用于一些工业现场，例如对液位、井深、管道长度等物理量进行检测。超声波测距原理简单、功率小、精度也高，但是由于存在电能和机械能的换能效率和谐振匹配问题，要提高其测试量程，有一定难度。

红外测距利用的是红外线传播时的不扩散原理。因为红外线在穿越其它物质时折射率很小，所以长距离的测距仪都会考虑红外线，而红外线的传播是需要时间的，当红外线从测距仪发出碰到反射物被反射回来被测距仪接受到，再根据红外线从发出到被接受到的时间及红外线的传播速度就可以算出距离。红外测距可以测量较远的距离，测程一般为1~5km，但是由于红外辐射以光速传播，当距离较近时，从发射到接受到回波的间隔极其小，常见的微控制器无法采集该时差，故测量精度难以提高。

随着物联网技术的飞速发展，智能化作业已经成为一种趋势。物位确定是被用得较多的一种手段，要实现物体位置的精确确定，就要依赖于各种各样的测距方法。

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种电子测距装置，用于解决现有技术中户外测距设备或量程小或精度低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种电子测距装置，包括：用于测量第一距离范围内待测物的距离的红外测距模块；用于测量第二距离范围内待测物的距离的超声波测距模块，其中所述第二距离范围的最大值等于第一距离范围的最小值；分别与所述红外测距模块和所述超声波测距模块相连、根据所述红外测距模块和所述超声波测距模块接收到的回波信号判断待测物位于第一距离范围还是第二距离范围来控制所述红外测距模块和所述超声波测距模块工作的中央控制器；分别与所述红外测距模块、所述超声波测距模块以及所述中央控制器相连、根据所述中央控制器的判断结果控制所述红外测距模块和所述超声波测距模块切换的开关切换模块。

优选地，所述第一距离范围为8m~1000m。

优选地，所述第二距离范围为0.5m~8m。

优选地，所述中央控制器包括：与所述红外测距模块相连、对从所述红外测距模块接收到的回波信号进行放大滤波的红外线信号放大滤波电路；与所述超声波测距模块相连、对从所述超声波测距模块接收到的回波信号进行放大滤波的超声波信号放大滤波电路；分别与所述红外线信号放大滤波电路和超声波信号放大滤波电路相连、对所述红外线信号放大滤波电路和超声波信号放大滤波电路输出的回波信号进行模数转换的模数采集处理电路；与所述模数采集处理电路相连、根据从模数采集处理电路接收到的回波信号计算出待测物距装置的距离并给出控制所述开关切换模块工作的控制信号的MCU模块。

优选地，所述中央控制器包括：与所述红外测距模块相连、对从所述红外测距模块接收到的回波信号进行放大滤波的红外线信号放大滤波电路；与所述超声波测距模块相连、对从所述超声波测距模块接收到的回波信号进行放大滤波的超声波信号放大滤波电路；分别与所述红外线信号放大滤波电路和超声波信号放大滤波电路相连、对所述红外线信号放大滤波电路和超声波信号放大滤波电路输出的回波信号进行模数转换的模数采集处理电路；与所述模数采集处理电路相连、根据从模数采集处理电路接收到的回波信号计算出待测物距装置的距离并给出控制所述开关切换模块工作的控制信号的MCU模块。