A lézer távolságmérési modulok nagy pontosságú eszközök, amelyeket széles körben használnak olyan területeken, mint az autonóm vezetés, a drónok, az ipari automatizálás és a robotika. Ezeknek a moduloknak a működési elve általában egy lézernyaláb bocsátását és az objektum és az érzékelő közötti távolság mérését jelenti a visszavert fény átvételével. A lézer távolságmérési modulok különféle teljesítményparaméterei közül a sugárirányú divergencia olyan döntő tényező, amely közvetlenül befolyásolja a mérési pontosságot, a mérési tartományt és az alkalmazás forgatókönyveinek megválasztását.
1.
A sugárirányú divergencia arra a szögre utal, amelyen a lézernyaláb keresztmetszeti méretben növekszik, amikor a lézer-kibocsátótól távolabb halad. Egyszerűbb értelemben minél kisebb a sugárzás divergenciája, annál koncentráltabb a lézernyaláb a szaporodás során; Ezzel szemben minél nagyobb a gerenda eltérés, annál szélesebb a gerenda. Gyakorlati alkalmazásokban a sugár eltérését általában szögben (fok vagy milliradiak) fejezik ki.
A lézernyaláb eltérése meghatározza, hogy mennyire terjed egy adott távolságon, ami viszont befolyásolja a célobjektum foltméretét. Ha a divergencia túl nagy, akkor a gerenda nagy távolságra nagyobb területet fed le, ami csökkentheti a mérési pontosságot. Másrészt, ha a divergencia túl kicsi, akkor a gerenda nagy távolságokon túl koncentrált lehet, megnehezítve a megfelelő tükrözést, vagy akár megakadályozhatja a visszavert jel kézhezvételét. Ezért a megfelelő sugárirányú divergencia kiválasztása elengedhetetlen a lézer távolságmérési modul pontosságához és alkalmazási tartományához.
2.
A sugárzás eltérése közvetlenül befolyásolja a lézer távolság modul mérési pontosságát. A nagyobb sugárirányú divergencia nagyobb foltméretet eredményez, ami szétszórt tükröződő fény és pontatlan mérésekhez vezethet. Hosszabb távolságokon egy nagyobb foltméret gyengítheti a visszavert fényt, befolyásolva az érzékelő által kapott jelminőséget, ezáltal növelve a mérési hibákat. Ezzel szemben egy kisebb sugárirányú divergencia tartja a lézernyalábot hosszabb távolságra, ami kisebb foltméretet és ezáltal magasabb mérési pontosságot eredményez. A nagy pontosságot igénylő alkalmazásokhoz, például a lézer -szkenneléshez és a pontos lokalizációhoz, a kisebb sugárirányú eltérés általában az előnyben részesített választás.
A sugárzás eltérése szorosan kapcsolódik a mérési tartományhoz. A nagy fénysugár -eltéréssel rendelkező lézeres távolsági modulok esetében a lézernyaláb gyorsan elterjedt nagy távolságokon, gyengítve a visszavert jelet és végül korlátozva a tényleges mérési tartományt. Ezenkívül egy nagyobb foltméret azt okozhatja, hogy a tükrözött fény több irányból származik, ami megnehezíti az érzékelő számára, hogy pontosan megkapja a jelet a céltól, ami viszont befolyásolja a mérési eredményeket.
Másrészt egy kisebb sugárirányú divergencia segít a lézernyaláb koncentrált maradni, biztosítva, hogy a visszavert fény erős maradjon, és így meghosszabbítja a tényleges mérési tartományt. Ezért minél kisebb a lézer távolságmérési modul sugárzásának eltérése, annál tovább hosszabb a tényleges mérési tartomány.
A sugárirányú divergencia megválasztása szintén szorosan kapcsolódik a lézer távolságmérési modul alkalmazási forgatókönyvéhez. A hosszú távú és nagy pontosságú méréseket igénylő forgatókönyvekhez (például akadályérzékelés az autonóm vezetésben, a LIDAR-ban) egy kis sugárirányú divergenciával rendelkező modult választják meg a pontos mérések nagy távolságra történő biztosítása érdekében.
A rövid távú mérések, a szkennelés vagy néhány ipari automatizálási rendszer esetében a nagyobb sugárirányú divergenciával rendelkező modul előnyben részesíthető a lefedettségi terület növelése és a mérési hatékonyság javítása érdekében.
A sugárzás divergedését a környezeti feltételek is befolyásolják. Komplex környezetben, erős reflektív jellemzőkkel (például ipari gyártási vonalak vagy épületek szkennelése), a lézernyaláb terjedése befolyásolhatja a fény visszaverését és fogadását. Ilyen esetekben egy nagyobb sugárirányú divergencia segíthet egy nagyobb terület lefedésében, a vett jel erősségének növelésével és a környezeti interferencia csökkentésével. Másrészt, tiszta, akadálytalan környezetben egy kisebb sugárirányú divergencia segíthet a mérés a célra összpontosítani, ezáltal minimalizálva a hibákat.
3. A sugárirányítás kiválasztása és kialakítása
A lézer távolságmérési modul sugárzásának eltérését általában a lézer -kibocsátó kialakítása határozza meg. A különböző alkalmazási forgatókönyvek és követelmények a sugárzás -divergencia -tervezés változásait eredményezik. Az alábbiakban számos általános alkalmazási forgatókönyv és a kapcsolódó sugárirányú választási lehetőségek találhatók:
- Nagy pontosságú és hosszú távú mérés:
A nagy pontosságú és a hosszú mérési távolságokat igénylő alkalmazásokhoz (például pontos mérések, LIDAR és autonóm vezetés) általában egy kisebb sugár eltérést választanak. Ez biztosítja, hogy a lézernyaláb hosszabb távolságokon tartson egy kis foltméretet, javítva mind a mérési pontosságot, mind a tartományt. Például az autonóm vezetés során a LIDAR rendszerek sugárzásának eltérését általában 1 ° alatt tartják a távoli akadályok pontos észlelése érdekében.
- Nagy lefedettség alacsonyabb pontosságú követelményekkel:
Azokban a forgatókönyvekben, ahol nagyobb lefedettségi területre van szükség, de a pontosság nem olyan kritikus (például a robot lokalizációja és a környezeti szkennelés), általában egy nagyobb sugárirányú divergenciát választanak. Ez lehetővé teszi a lézernyaláb számára, hogy egy szélesebb területet lefedjen, javítsa az eszköz érzékelési képességeit, és megfelelő legyen a gyors beolvasáshoz vagy a nagy területi detektáláshoz.
- Beltéri rövid távú mérés:
Beltéri vagy rövid hatótávolságú mérések esetén a nagyobb sugárirányú divergencia elősegítheti a lézernyaláb lefedettségének növelését, csökkentve a mérési hibákat a nem megfelelő reflexiós szögek miatt. Ilyen esetekben egy nagyobb sugárirányú divergencia biztosítja a stabil mérési eredményeket a foltméret növelésével.
4. Következtetés
A sugárzás divergenciája az egyik kulcsfontosságú tényező, amely befolyásolja a lézer távolságmérési modulok teljesítményét. Közvetlenül befolyásolja a mérési pontosságot, a mérési tartományt és az alkalmazási forgatókönyvek megválasztását. A sugárirányítás megfelelő kialakítása javíthatja a lézer távolságmérési modul általános teljesítményét, biztosítva annak stabilitását és hatékonyságát a különféle alkalmazásokban. Ahogy a lézer távolságmérési technológia tovább fejlődik, a sugárirányítás optimalizálása fontos tényezővé válik ezen modulok alkalmazási tartományának és mérési képességeinek kibővítésében.
Lumispot
Cím: 4. épület #, No.99 Furong 3. út, Xishan Dist. Wuxi, 214000, Kína
Tel: + 86-0510 87381808.
Mobil: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
A postai idő: november-18-2024