Lazer masofasini o'lchash modullari avtonom haydash, dronlar, sanoat avtomatlashtirish va robototexnika kabi sohalarda keng qo'llaniladigan yuqori aniqlikdagi asboblardir. Ushbu modullarning ishlash printsipi odatda lazer nurini chiqarish va aks ettirilgan nurni qabul qilish orqali ob'ekt va sensor o'rtasidagi masofani o'lchashni o'z ichiga oladi. Lazer masofasini o'lchash modullarining turli xil ishlash parametrlari orasida nurning farqlanishi o'lchov aniqligi, o'lchov diapazoni va dastur stsenariylarini tanlashga bevosita ta'sir qiluvchi hal qiluvchi omil hisoblanadi.
1. Nurlarning divergensiyasining asosiy tushunchasi
Nurning divergensiyasi lazer nurining lazer emitentidan uzoqroqqa o'tishi bilan kesma o'lchamini oshiradigan burchakka ishora qiladi. Oddiyroq qilib aytganda, nurning divergensiyasi qanchalik kichik bo'lsa, tarqalish paytida lazer nurlari shunchalik konsentratsiyalangan bo'ladi; aksincha, nurning divergentsiyasi qanchalik katta bo'lsa, nur kengroq tarqaladi. Amaliy qo'llanmalarda nurning divergensiyasi odatda burchaklarda (gradus yoki milliradian) ifodalanadi.
Lazer nurlarining divergensiyasi uning ma'lum masofaga qanchalik tarqalishini aniqlaydi, bu esa o'z navbatida maqsadli ob'ektdagi nuqta o'lchamiga ta'sir qiladi. Agar ajralish juda katta bo'lsa, nur uzoq masofalarda kattaroq maydonni qamrab oladi, bu esa o'lchov aniqligini kamaytirishi mumkin. Boshqa tomondan, agar ajralish juda kichik bo'lsa, nur uzoq masofalarga juda ko'p fokuslanishi mumkin, bu to'g'ri aks ettirishni qiyinlashtiradi yoki hatto aks ettirilgan signalni qabul qilishni oldini oladi. Shuning uchun, mos keladigan nurlanish farqini tanlash lazer masofasini o'lchash modulining aniqligi va qo'llanilishi diapazoni uchun juda muhimdir.
2. Lazer masofasini o'lchash modulining ishlashiga nurning farqlanishining ta'siri
Nurning divergensiyasi lazer masofasi modulining o'lchov aniqligiga bevosita ta'sir qiladi. Kattaroq nurlanish farqi kattaroq nuqta o'lchamiga olib keladi, bu esa tarqoq aks ettirilgan yorug'lik va noto'g'ri o'lchovlarga olib kelishi mumkin. Uzoq masofalarda kattaroq nuqta o'lchami aks ettirilgan yorug'likni zaiflashtirishi mumkin, bu sensor tomonidan qabul qilingan signal sifatiga ta'sir qiladi va shu bilan o'lchash xatolarini oshiradi. Bundan farqli o'laroq, nurlanishning kichikroq divergensiyasi lazer nurini uzoq masofalarga qaratib turadi, natijada nuqta o'lchami kichikroq bo'ladi va shuning uchun o'lchov aniqligi yuqori bo'ladi. Lazerli skanerlash va aniq lokalizatsiya kabi yuqori aniqlikni talab qiladigan ilovalar uchun, odatda, kichikroq nur farqi afzal ko'riladi.
Nurning divergensiyasi ham o'lchov diapazoni bilan chambarchas bog'liq. Katta nurlanish farqiga ega lazer masofa modullari uchun lazer nurlari uzoq masofalarga tez tarqalib, aks ettirilgan signalni zaiflashtiradi va natijada samarali o'lchash diapazonini cheklaydi. Bundan tashqari, kattaroq nuqta o'lchami aks ettirilgan yorug'likning bir necha yo'nalishdan kelishiga olib kelishi mumkin, bu sensorning nishondan signalni to'g'ri qabul qilishini qiyinlashtiradi va bu o'z navbatida o'lchov natijalariga ta'sir qiladi.
Boshqa tomondan, nurlarning kichikroq farqlanishi lazer nurlarining konsentratsiyali bo'lishiga yordam beradi, aks ettirilgan yorug'likning kuchli bo'lishini ta'minlaydi va shu bilan samarali o'lchash diapazonini kengaytiradi. Shuning uchun, lazer masofasini o'lchash modulining nurlanish farqi qanchalik kichik bo'lsa, samarali o'lchash diapazoni odatda kengayadi.
Nurning farqlanishini tanlash, shuningdek, lazer masofasini o'lchash modulining dastur stsenariysi bilan chambarchas bog'liq. Uzoq masofali va yuqori aniqlikdagi o'lchovlarni talab qiladigan stsenariylar uchun (masalan, avtonom haydashda to'siqlarni aniqlash, LiDAR) uzoq masofalarda aniq o'lchovlarni ta'minlash uchun odatda kichik nurlanish farqiga ega modul tanlanadi.
Qisqa masofali o'lchovlar, skanerlash yoki ba'zi sanoat avtomatlashtirish tizimlari uchun qamrov maydonini oshirish va o'lchash samaradorligini oshirish uchun kattaroq nurlanish farqiga ega modul afzal bo'lishi mumkin.
Nurlarning ajralib chiqishiga atrof-muhit sharoitlari ham ta'sir qiladi. Kuchli aks ettiruvchi xususiyatlarga ega murakkab muhitda (masalan, sanoat ishlab chiqarish liniyalari yoki binolarni skanerlash) lazer nurlarining tarqalishi yorug'likning aks etishi va qabul qilinishiga ta'sir qilishi mumkin. Bunday hollarda nurning kattaroq farqlanishi kattaroq maydonni qamrab olish, qabul qilingan signalning kuchini oshirish va atrof-muhit shovqinlarini kamaytirishga yordam beradi. Boshqa tomondan, aniq, to'siqsiz muhitda, kichikroq nurlanish farqi o'lchovni maqsadga qaratishga yordam beradi va shu bilan xatolarni kamaytiradi.
3. Nurlarning divergensiyasini tanlash va loyihalash
Lazer masofasini o'lchash modulining nurlanish farqi odatda lazer emitentining dizayni bilan belgilanadi. Turli xil qo'llash stsenariylari va talablari nurning farqlanishi dizaynidagi o'zgarishlarga olib keladi. Quyida bir nechta keng tarqalgan dastur stsenariylari va ular bilan bog'liq nurni ajratish variantlari keltirilgan:
- Yuqori aniqlik va uzoq masofali o'lchov:
Yuqori aniqlik va uzoq o'lchash masofalarini talab qiladigan ilovalar uchun (aniq o'lchovlar, LiDAR va avtonom haydash kabi) odatda kichikroq nurlanish farqi tanlanadi. Bu lazer nurining uzoq masofalarda kichik nuqta o'lchamini saqlab turishini ta'minlaydi va o'lchov aniqligi va diapazonini oshiradi. Masalan, avtonom haydashda uzoqdagi to'siqlarni aniq aniqlash uchun LiDAR tizimlarining nurlanish farqi odatda 1 ° dan past bo'ladi.
- Kamroq aniqlik talablari bilan katta qamrov:
Kattaroq qamrov maydoni talab qilinadigan, lekin aniqlik unchalik muhim bo'lmagan stsenariylarda (robotni lokalizatsiya qilish va atrof-muhitni skanerlash kabi) odatda kattaroq nurlanish farqi tanlanadi. Bu lazer nurini kengroq maydonni qamrab olish imkonini beradi, qurilmaning sezish imkoniyatlarini oshiradi va uni tez skanerlash yoki katta maydonni aniqlash uchun mos qiladi.
- Ichki qisqa masofani o'lchash:
Ichki yoki qisqa masofali o'lchovlar uchun nurning kattaroq farqlanishi lazer nurlarining qamrovini oshirishga yordam beradi va noto'g'ri aks ettirish burchaklari tufayli o'lchash xatolarini kamaytiradi. Bunday hollarda nurning kattaroq farqlanishi nuqta o'lchamini oshirish orqali barqaror o'lchov natijalarini ta'minlashi mumkin.
4. Xulosa
Nurning divergensiyasi lazer masofasini o'lchash modullarining ishlashiga ta'sir qiluvchi asosiy omillardan biridir. Bu to'g'ridan-to'g'ri o'lchov aniqligi, o'lchov diapazoni va dastur stsenariylarini tanlashga ta'sir qiladi. Nur tabaqasining to'g'ri dizayni lazer masofasini o'lchash modulining umumiy ish faoliyatini yaxshilashi mumkin, bu uning barqarorligi va samaradorligini turli ilovalarda ta'minlaydi. Lazer masofasini o'lchash texnologiyasi rivojlanishda davom etar ekan, nurlarning farqlanishini optimallashtirish ushbu modullarning qo'llanilishi diapazoni va o'lchash imkoniyatlarini kengaytirishning muhim omiliga aylanadi.
Lumispot
Manzil: 4-bino, 99-son Furong 3-yo'li, Xishan tumani. Wuxi, 214000, Xitoy
Tel: + 86-0510 87381808.
Mobil: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Yuborilgan vaqt: 2024 yil 18-noyabr