Модулите за мерење на растојанието од ласер се алатки со голема прецизност што широко се користат во полиња како што се автономно возење, беспилотни летала, индустриска автоматизација и роботика. Работен принцип на овие модули обично вклучува емитување на ласерски зрак и мерење на растојанието помеѓу предметот и сензорот со примање на рефлектираната светлина. Меѓу различните параметри на перформансите на модулите за мерење на растојанието од ласер, дивергенцијата на зракот е клучен фактор што директно влијае на точноста на мерењето, опсегот на мерење и изборот на сценарија за примена.
1. Основен концепт на дивергенција на зракот
Дивергенцијата на зракот се однесува на аголот на кој ласерскиот зрак се зголемува во големина на пресек, бидејќи патува подалеку од ласерскиот емитер. Во поедноставни термини, колку е помала дивергенцијата на зракот, толку повеќе концентрирана ласерската зрак останува за време на размножувањето; Спротивно на тоа, колку е поголема дивергенцијата на зракот, толку пошироко се шири зракот. Во практични апликации, дивергенцијата на зракот обично се изразува во агли (степени или милитирани).
Дивергенцијата на ласерскиот зрак одредува колку се шири на одредено растојание, што пак влијае на големината на самото место на целниот предмет. Ако дивергенцијата е преголема, зракот ќе покрие поголема површина на долги растојанија, што може да ја намали точноста на мерењето. Од друга страна, ако дивергенцијата е премала, зракот може да стане премногу фокусиран на долги растојанија, што го отежнува правилно да се одразува или дури и да се спречи приемот на рефлектираниот сигнал. Затоа, изборот на соодветна дивергенција на зракот е клучно за точноста и опсегот на примена на модулот за мерење на растојание од ласер.
2. Влијание на дивергенцијата на зракот врз перформансите на модулот за мерење на растојанието на ласер
Дивергенцијата на зракот директно влијае на точноста на мерењето на модулот за растојание од ласер. Поголема дивергенција на зракот резултира во поголема големина на место, што може да доведе до расфрлани рефлектирани светлосни и неточни мерења. На подолги растојанија, поголема големина на место може да ја ослабне рефлектираната светлина, што влијае на квалитетот на сигналот што го доби сензорот, со што се зголемуваат грешките во мерењето. Спротивно на тоа, помалата дивергенција на зракот го задржува ласерскиот зрак фокусиран на подолги растојанија, што резултира во помала големина на место и со тоа поголема точност на мерењето. За апликации кои бараат голема прецизност, како што се ласерско скенирање и прецизна локализација, помала дивергенција на зракот е генерално најпосакуваниот избор.
Дивергенцијата на зракот е исто така тесно поврзана со опсегот на мерење. За модулите на ласерско растојание со голема дивергенција на зракот, ласерскиот зрак ќе се шири брзо на долги растојанија, ослабувајќи го рефлектираниот сигнал и на крајот го ограничува ефективниот опсег на мерење. Покрај тоа, поголема големина на место може да предизвика рефлектираната светлина да дојде од повеќе насоки, што го отежнува сензорот точно да го прими сигналот од целта, што пак влијае на резултатите од мерењето.
Од друга страна, помала дивергенција на зракот му помага на ласерскиот зрак да остане концентриран, осигурувајќи дека рефлектираната светлина останува силна и со тоа го проширува ефективниот опсег на мерење. Затоа, колку е помала дивергенцијата на зракот на ласерскиот модул за мерење на растојанието, толку е дополнително ефективниот опсег на мерење обично се протега.
Изборот на дивергенција на зракот е исто така тесно поврзан со сценариото за примена на модулот за мерење на растојанието на ласер. За сценарија за кои се потребни мерења со долг дострел и прецизност (како што е откривање на пречки во автономното возење, ЛИДАР), обично се избира модул со мала дивергенција на зракот за да се обезбедат точни мерења на долги растојанија.
За мерења на кратки растојанија, скенирање или некои системи за индустриска автоматизација, може да се претпочита модул со поголема дивергенција на зракот да ја зголеми областа на покриеноста и да ја подобри ефикасноста на мерењето.
Дивергенцијата на зракот е исто така под влијание на условите на животната средина. Во сложени средини со силни рефлексивни карактеристики (како што се индустриски производствени линии или скенирање на згради), ширењето на ласерскиот зрак може да влијае на одразот и приемот на светлината. Во вакви случаи, поголема дивергенција на зракот може да помогне со покривање на поголема површина, зголемување на јачината на примениот сигнал и намалување на мешање во животната средина. Од друга страна, во јасни, непречено опкружување, помала дивергенција на зракот може да помогне во фокусирањето на мерењето на целта, со што се минимизираат грешките.
3. Избор и дизајн на дивергенција на зракот
Дивергенцијата на зракот на ласерскиот модул за мерење на растојанието обично е одредена од дизајнот на ласерскиот емитер. Различни сценарија за апликации и барања резултираат во варијации во дизајнот на дивергенција на зракот. Подолу се дадени неколку вообичаени сценарија за примена и нивните придружни избори за дивергенција на зракот:
- Мерење со голема прецизност и долг дострел:
За апликации кои бараат и високи прецизни и долги растојанија за мерење (како што се прецизни мерења, лидар и автономно возење), генерално се избира помала дивергенција на зракот. Ова осигурува дека ласерскиот зрак одржува мала големина на место на подолги растојанија, подобрувајќи ја и точноста на мерењето и опсегот. На пример, при автономно возење, дивергенцијата на зракот на системите LIDAR обично се чува под 1 ° за точно откривање на далечните пречки.
- Голема покриеност со пониски прецизни барања:
Во сценарија каде е потребна поголема област за покривање, но прецизноста не е толку критична (како што е локализација на роботи и скенирање на животната средина), обично се избира поголема дивергенција на зракот. Ова му овозможува на ласерскиот зрак да покрие пошироко подрачје, подобрување на можностите за сензори на уредот и да го направи погоден за брзо скенирање или откривање на голема област.
- Мерење на кратки растојанија во затворен простор:
За мерења во затворен или краток дострел, поголема дивергенција на зракот може да помогне во зголемувањето на покриеноста на ласерскиот зрак, намалувајќи ги грешките во мерењето како резултат на неправилни агли на рефлексија. Во вакви случаи, поголема дивергенција на зракот може да обезбеди стабилни резултати од мерењето со зголемување на големината на самото место.
4. Заклучок
Дивергенцијата на зракот е еден од клучните фактори кои влијаат на перформансите на модулите за мерење на ласерското растојание. Директно влијае на точноста на мерењето, опсегот на мерење и изборот на сценарија за примена. Правилниот дизајн на дивергенција на зракот може да ги подобри целокупните перформанси на ласерскиот модул за мерење на растојанието, обезбедувајќи ја нејзината стабилност и ефикасност кај различни апликации. Бидејќи технологијата за мерење на ласерското растојание продолжува да се развива, оптимизирањето на дивергенцијата на зракот ќе стане важен фактор за проширување на опсегот на апликации и способностите за мерење на овие модули.
Lumispot
Адреса: Зграда 4 #, бр.99 Фуронг 3 -ти пат, Xishan Dist. Wuxi, 214000, Кина
Тел: + 86-0510 87381808.
Мобилен: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Време на објавување: ноември-18-2024 година