基于相位法的矿用激光测距仪设计

发布时间：2021-07-23 04:05

　　针对传统煤矿顶底板移近量测量无法实时监测、检测精度低、实用性差的问题,设计了一种采用集成相位法测距原理的激光测距模块作为距离测量核心模块的激光测距仪,显著提高了顶底板移近量测量的检测精度和实时性。从器件选型、逻辑控制机制两方面详细介绍了降压转换电路、接口EMC电路、五位数码管显示电路、遥控电路、激光测距模块接口电路、通讯电路六部分电路原理图设计方案,以及测距仪的软件执行逻辑流程。测距仪进行了实验室和现场基本性能和功能试验,实验结果表明,测距仪具有检测精度高、煤矿顶底板测距实用性强的特点,满足设计需求。 

【文章来源】：计算技术与自动化. 2020,39(03)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

矿用激光测距仪原理图

为测距仪供电的关联本安电源输出电压为24V，而测距仪的电路主板元器件主要供电电压为5V以内，因此测距仪设计降压转换电路将9～24 V直流电压转换为适合单片机及元件工作的5 V电压，降压电路如图2所示。电压转换电压核心芯片采用TI公司的DC-DC开关电源芯片LM25011，该芯片输入电压可达42 V，最大输出电流2 A，完全满足激光模块激光器工作时瞬态电流要求。芯片在输出电流200 m A时转换效率可达90%以上，且芯片具有内部集成延时缓启动功能，从而有效平滑电源电压波动。芯片第8引脚FB处的反馈电压为2.5 V，精度为±2%，通过R2、R3电阻构成分压反馈电路，因此输出电压为4 V。LM25011芯片静态电流11.5 u A，满足测距仪电压高效率转换及低功耗设计的需求。

为提高测距仪的可靠性，必须对供电输入端口及RS485输出接口设计保护电路，提高电路防护静电、浪涌电流、群脉冲干扰的能力。接口保护电路如图3所示，在供电输入端口设计了型号为5KP33CA的TVS保护器件，标称保护电压为33V，可承受7000 V瞬变电压。在RS485通信口设计了型号为SMCJ12CA的TVS1保护器件，标称保护电压为12 V，可承受3000 V瞬变电压。在供电输入正极串联了型号为SS14的二极管，避免了电源正负极错接对电路板器件的损坏。2.3 数码管显示电路


本文编号：3298561