CN102946241A - 一种基于双路数据拟合的时刻鉴别电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于双路数据拟合的时刻鉴别电路，包括APD探测器、六个电压基准源、六个高速比较器、四个时间间隔测量模块以及CPU模块；所述APD探测器的正、负脉冲输出分别与第一、第二电容（C1、C2）的一端相连；本发明通过通过设置APD探测器，六组高速比较器以及六组电压基准源，抵消发出信号与接收信号送入到同一套后续处理电路增加的误差，提高测量的精度。

Description

一种基于双路数据拟合的时刻鉴别电路
技术领域
本发明属于时刻鉴别领域，涉及一种时刻鉴别电路，尤其是一种基于双路数据拟合的时刻鉴别电路。
背景技术
随着激光技术的发展，激光测距的技术已经趋于完善和成熟。其中脉冲激光测距法的发展迅速，应用也十分广泛。脉冲激光测距法具体实现方法是从测距点发射脉冲激光到被测目标，激光脉冲发射到目标后一部分激光反射到测距点，通过测量激光往返的时间就能计算出测距点与被测目标之间的距离。传统的方法是一般是将脉冲激光发出产生的信号与接收产生的信号送入到两套不同的后续处理电路之中。然而由于电子元件以及电子芯片存在的固有误差在不同的电路中会有差别，故两套不同的后续处理电路的固有误差也不同。因此，将发出信号与接收信号送入到两套不同的后续处理电路之中会增加测距***的误差，使精度有所下降。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于双路数据拟合的时刻鉴别电路，该电路将发出信号与接收信号送入到同一套后续处理电路之中，抵消了测距***所增加的误差，提高了测量的精度。
本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：
包括APD探测器、六个电压基准源、六个高速比较器、四个时间间隔测量模块以及CPU模块；所述APD探测器的正、负脉冲输出分别与第一、第二电容的一端相连；第一电容的另一端分别连接到第一、第二以及第三高速比较器的正向输入端，第二电容的另一端分别连接到第四、第五以及第六高速比较器的正向输入端；所述第一、第二以及第三高速比较器的反相输入端分别连接有第一、第二以及第三电压基准源，第四、第五以及第六高速比较器的反相输入端分别连接有第四、第五以及第六电压基准源；所述第一、第二高速比较器的输出端均连接到第一时间间隔测量模块的输入端上，第二、第三高速比较器的输出端均连接到第二时间间隔测量模块的输入端上，第四、第五高速比较器的输出端均连接到第三时间间隔测量模块的输入端上，第五、第六高速比较器的输出端均连接到第四时间间隔测量模块的输入端上；所述四个时间间隔测量模块的输出端均与CPU模块相连接。
上述APD探测器的正脉冲输出端还连接有第一电阻，且第一电阻的另一端与高压电源相连接；APD探测器的负脉冲输出端还连接有第二电阻，且第一电阻的另一端接地。
上述四个时间间隔测量模块通过SPI接口与CPU模块相连接。
本发明通过通过设置APD探测器，六组高速比较器以及六组电压基准源，抵消发出信号与接收信号送入到同一套后续处理电路增加的误差，提高测量的精度。
附图说明
图1为本发明的电路模块示意图；
图2为本发明脉冲信号与时间间隔的线性关系图。
其中：1为第一高速比较器；2为第二高速比较器；3为第三高速比较器；4为第四高速比较器；5为第五高速比较器；6为第六高速比较器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1-2，这种基于双路数据拟合的时刻鉴别电路，包括APD探测器、六个电压基准源、六个高速比较器、四个时间间隔测量模块以及CPU模块；所述APD探测器的正、负脉冲输出分别与第一、第二电容C1、C2的一端相连；第一电容C1的另一端分别连接到第一、第二以及第三高速比较器1、2、3的正向输入端，第二电容C2的另一端分别连接到第四、第五以及第六高速比较器4、5、6的正向输入端；所述第一、第二以及第三高速比较器1、2、3的反相输入端分别连接有第一、第二以及第三电压基准源，第四、第五以及第六高速比较器4、5、6的反相输入端分别连接有第四、第五以及第六电压基准源；所述第一、第二高速比较器的输出端均连接到第一时间间隔测量模块的输入端上，第二、第三高速比较器的输出端均连接到第二时间间隔测量模块的输入端上，第四、第五高速比较器的输出端均连接到第三时间间隔测量模块的输入端上，第五、第六高速比较器的输出端均连接到第四时间间隔测量模块的输入端上；所述四个时间间隔测量模块的输出端均与CPU模块相连接。APD探测器的正脉冲输出端还连接有第一电阻R1，且第一电阻R1的另一端与高压电源相连接；APD探测器的负脉冲输出端还连接有第二电阻R2，且第一电阻R1的另一端接地。四个时间间隔测量模块通过SPI接口与CPU模块相连接。
本发明的具体工作原理如下：
APD探测器输出端与运算放大器的反向输入端相连，运算放大器的输出端分别与高速比较器1的正向输入端，高速比较器2的正向输入端，高速比较器3的正向输入端，高速比较器4的正向输入端相连，电压基准源1的输出端与高速比较器1的反向输入端相连，电压基准源2的输出端与高速比较器2的反向输入端相连，电压基准源3的输出端与高速比较器3的反向输入端相连，电压基准源4的输出端与高速比较器4的反向输入端相连，调理电路1的输入端相连，APD探测器2的输出端与调理电路2的输入端相连，调理电路1的输出端，调理电路2的输出端与电子开关1的输入端相连，电子开关的输出端与高速比较器1的正向输入端相连，同时，电子开关的输出端分别与延时模块和衰减模块相连，衰减模块的输出端与高速比较器2的反相输入端相连，延时模块的输出端与高速比较器2的正向输入端相连，高速比较器1的输出端和高速比较器2的输出端与时间间隔测量模块1的输入端相连，高速比较器2的输出端和高速比较器3的输出端与时间间隔测量模块2的输入端相连，高速比较器3的输出端和高速比较器4的输出端与时间间隔测量模块3的输入端相连，CPU分别通过SPI口（不限于SPI口）与时间间隔测量模块1，时间间隔测量模块2，时间间隔测量模块3，时间间隔测量模块4的输出端相连。
其具体的实现过程如下：
当反射激光照射到APD上后，经过电容1和电容2会分别产生一路正脉冲和一路负脉冲，正脉冲分别与V1，V2，V3相比较，当正脉冲的电压大于V1，V2，V3时分别会产生正脉冲1，正脉冲2，正脉冲3。负脉冲分别与V4，V5，V6相比较，当负脉冲的电压小于V4，V5，V6时会产生正脉冲4，正脉冲5，正脉冲6，时间间隔测量模块1测量脉冲信号1与脉冲信号2之间的时间间隔t1，时间间隔测量模块2测量脉冲信号2与脉冲信号3之间的时间间隔t2，时间间隔测量模块3测量脉冲信号4与脉冲信号5之间的时间间隔t_1，时间间隔测量模块4测量脉冲信号5与脉冲信号6之间的时间间隔t_2，
在已知初始电压0V，以及t1，t2，t_1，t_2时，可以通过数据拟合的方法测量出0V所对应的时刻。

Claims (3)

1.一种基于双路数据拟合的时刻鉴别电路，其特征在于：包括APD探测器、六个电压基准源、六个高速比较器、四个时间间隔测量模块以及CPU模块；所述APD探测器的正、负脉冲输出分别与第一、第二电容（C1、C2）的一端相连；第一电容（C1）的另一端分别连接到第一、第二以及第三高速比较器（1、2、3）的正向输入端，第二电容（C2）的另一端分别连接到第四、第五以及第六高速比较器（4、5、6）的正向输入端；所述第一、第二以及第三高速比较器（1、2、3）的反相输入端分别连接有第一、第二以及第三电压基准源，第四、第五以及第六高速比较器（4、5、6）的反相输入端分别连接有第四、第五以及第六电压基准源；所述第一、第二高速比较器的输出端均连接到第一时间间隔测量模块的输入端上，第二、第三高速比较器的输出端均连接到第二时间间隔测量模块的输入端上，第四、第五高速比较器的输出端均连接到第三时间间隔测量模块的输入端上，第五、第六高速比较器的输出端均连接到第四时间间隔测量模块的输入端上；所述四个时间间隔测量模块的输出端均与CPU模块相连接。
2.根据权利要求1所述的基于双路数据拟合的时刻鉴别电路，其特征在于：所述APD探测器的正脉冲输出端还连接有第一电阻（R1），且第一电阻（R1）的另一端与高压电源相连接；APD探测器的负脉冲输出端还连接有第二电阻（R2），且第一电阻（R1）的另一端接地。
3.根据权利要求1所述的基于双路数据拟合的时刻鉴别电路，其特征在于：所述四个时间间隔测量模块通过SPI接口与CPU模块相连接。
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