Laseri kauguse mõõtmismoodulid on ülitäpsed tööriistad, mida kasutatakse laialdaselt sellistes valdkondades nagu autonoomne sõitmine, droonid, tööstusautomaatika ja robootika. Nende moodulite tööpõhimõte hõlmab tavaliselt laserkiire eraldamist ja objekti ja anduri vahelise kauguse mõõtmist, saades peegeldunud valguse. Laserkauguse mõõtmismoodulite erinevate jõudlusparameetrite hulgas on tala erinevus ülioluline tegur, mis mõjutab otseselt mõõtmise täpsust, mõõtmisvahemikku ja rakenduse stsenaariumide valikut.
1. Tala erinevuse põhikontseptsioon
Tala erinevus viitab nurgale, mille juures laserkiire suureneb ristlõike suurus, kui see liigub laseri emitterist kaugemale. Lihtsamalt öeldes, mida väiksem on tala lahknemine, seda kontsentreeritum on laserkiir leviku ajal; Seevastu, mida suurem on tala erinevus, seda laiem tala levib. Praktilistes rakendustes ekspresseerub tala erinevus tavaliselt nurga all (kraadi või milliradiaid).
Laserkiire erinevus määrab, kui palju see levib antud kaugusel, mis omakorda mõjutab sihtobjekti punkti suurust. Kui erinevus on liiga suur, katab tala pikkade vahemaade suuremat ala, mis võib vähendada mõõtmise täpsust. Teisest küljest, kui erinevus on liiga väike, võib tala pikkadel vahemaadel liiga keskenduda, muutes keeruliseks korralikult peegeldamise või isegi peegeldunud signaali saamise vältimise. Seetõttu on laserkauguse mõõtmismooduli täpsuse ja rakenduse vahemiku jaoks ülioluline valida sobiv tala erinevus.
2. Tala erinevuse mõju laserkauguse mõõtmismooduli jõudlusele
Tala erinevus mõjutab otseselt laserkauguse mooduli mõõtmise täpsust. Suurema tala lahknemise tulemuseks on suurem laigu suurus, mis võib põhjustada hajutatud peegeldunud valgust ja ebatäpseid mõõtmisi. Pikematel vahemaadel võib suurem laigu suurus nõrgendada peegeldunud valgust, mõjutades anduri saadud signaali kvaliteeti, suurendades sellega mõõtmisvigu. Seevastu väiksem tala erinevus hoiab laserkiire fokuseerunud pikematel vahemaadel, mille tulemuseks on väiksem koht ja seega suurem mõõtmise täpsus. Ühist täpsust vajavate rakenduste jaoks, näiteks laserskannimine ja täpne lokaliseerimine, on üldiselt eelistatud valik väiksem tala erinevus.
Tala erinevus on tihedalt seotud ka mõõtmisvahemikuga. Suure tala erinevusega laserkauguse moodulite korral levib laserkiir kiiresti pikkadel vahemaadel, nõrgestades peegeldunud signaali ja piirates lõpuks efektiivset mõõtmisvahemikku. Lisaks võib suurem koha suurus põhjustada mitmest suunast peegelduvat valgust, muutes anduri signaali täpselt sihtmärgist vastuvõtmise, mis omakorda mõjutab mõõtmise tulemusi.
Teisest küljest aitab väiksem tala erinevus laserkiire kontsentreeritud, tagades, et peegeldunud valgus püsib tugev ja laiendab seega efektiivset mõõtmisvahemikku. Seetõttu, mida väiksem on laserkauguse mõõtmismooduli tala erinevus, seda veelgi ulatub efektiivne mõõtmisvahemik tavaliselt.
Tala erinevuse valik on tihedalt seotud laserkauguse mõõtmismooduli rakendusstsenaariumiga. Stsenaariumide jaoks, mis nõuavad pikamaa ja ülitäpset mõõtmist (näiteks takistuste tuvastamine autonoomses sõidust, lidar), valitakse tavaliselt väikese tala erinevusega moodul, et tagada täpsed mõõtmised pikkadel vahemaadel.
Lühiajaliste mõõtmiste, skannimise või mõne tööstushautomaatikasüsteemi jaoks võib eelistada suurema tala erinevusega moodulit, et suurendada leviala ja parandada mõõtmise tõhusust.
Beami lahknemist mõjutavad ka keskkonnatingimused. Tugevate peegeldavate omadustega keerukates keskkondades (näiteks tööstuslikud tootmisliinid või hoone skaneerimine) võib laserkiir levik mõjutada valguse peegeldust ja vastuvõtmist. Sellistel juhtudel aitab suurem tala erinevus aidata suuremat ala, suurendades vastuvõetud signaali tugevust ja vähendades keskkonna häireid. Teisest küljest võib selges, takistusteta keskkonnas väiksem tala erinevus aidata sihtmärgi mõõtmisel keskenduda, minimeerides sellega vigu.
3. Tala erinevuse valik ja kujundamine
Laserkauguse mõõtmismooduli tala erinevus määratakse tavaliselt laseri emitteri kujundusega. Erinevad rakenduse stsenaariumid ja nõuded põhjustavad erinevusi tala erinevuse kujundamisel. Allpool on mitu ühist rakendusstsenaariumi ja nendega seotud tala erinevuste valikud:
- Suur täpsus ja pikamaa mõõtmine:
Rakenduste jaoks, mis nõuavad nii suurt täpsust kui ka pikki mõõtmiskaugusi (näiteks täpsed mõõtmised, lidar ja autonoomne sõit), valitakse tavaliselt väiksem tala erinevus. See tagab, et laserkiire säilitab pikema vahemaa tagant väikese punkti suuruse, suurendades nii mõõtmise täpsust kui ka ulatust. Näiteks autonoomse sõidu korral hoitakse LiDAR -süsteemide tala erinevust tavaliselt alla 1 °, et täpselt tuvastada kaugeid takistusi.
- Suured katvus madalama täpsuse nõuetega:
Stsenaariumide korral, kus on vaja suuremat leviala, kuid täpsus pole nii kriitiline (näiteks roboti lokaliseerimine ja keskkonna skaneerimine), valitakse tavaliselt suurem tala erinevus. See võimaldab laserkiirel katta laiemat ala, suurendades seadme sensorivõimalusi ja muutes selle sobivaks kiireks skaneerimiseks või suure piirkonna tuvastamiseks.
- Siseruumi lühiajaline mõõtmine:
Sise- või lühiajaliste mõõtmiste jaoks võib suurem tala erinevus aidata suurendada laserkiire katvust, vähendades ebaõiged peegeldusnurkadest tingitud mõõtmisvigu. Sellistel juhtudel võib suurem tala erinevus tagada stabiilsete mõõtmistulemused, suurendades punkti suurust.
4. Järeldus
Tala erinevus on üks peamisi tegureid, mis mõjutavad laserkauguse mõõtmismoodulite jõudlust. See mõjutab otseselt mõõtmise täpsust, mõõtmisvahemikku ja rakenduse stsenaariumide valikut. Tala erinevuse nõuetekohane disain võib suurendada laseri vahemaa mõõtmismooduli üldist jõudlust, tagades selle stabiilsuse ja tõhususe erinevates rakendustes. Kuna laserkauguse mõõtmise tehnoloogia areneb, muutub tala lahknemise optimeerimine oluliseks teguriks nende moodulite rakendusvahemiku ja mõõtmisvõimaluste laiendamisel.
Lumispot
Aadress: hoone 4 #, nr 99 Furong 3. tee, Xishan Dist. Wuxi, 214000, Hiina
Tel: + 86-0510 87381808.
Mobiil: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Postiaeg: 18. november 20124