Laseretäisyysmittausanturien toiminta ja käyttö
1. Kulkuajan laseretäisyysanturien kehittäminen
Laserin käyttö ilmaisukentässä on erittäin laaja, tekninen sisältö on erittäin rikas, ja vaikutus sosiaaliseen tuotantoon ja elämään on myös hyvin ilmeinen. Laseretäisyysmittaus on yksi laserien varhaisimmista sovelluksista. Tämä johtuu siitä, että laserilla on monia etuja, kuten vahva suuntaus, korkea kirkkaus ja hyvä yksivärisyys. Ennen vuotta 1965 Neuvostoliitto mittasi laserilla maan ja kuun välistä etäisyyttä (380´103 km) vain 250 metrin virheellä. Vuonna 1969 amerikkalaiset laskeutuivat kuuhun takaheijastimella kuuhun ja käyttivät myös lasereita maan ja kuun välisen etäisyyden mittaamiseen vain 15 cm:n virheellä. Laserlähetysajan käytön perusperiaate etäisyyden mittaamiseen on määrittää kohdeetäisyys mittaamalla aika, joka tarvitaan laserin liikkumiseen edestakaisin. . Juuri nyt:. Vaikka siirtoaikalasermittauksella on yksinkertainen periaate ja rakenne, sitä käytettiin aiemmin pääasiassa sotilaalliseen ja tieteelliseen tutkimukseen, mutta se on harvinaista teollisuusautomaatiossa. Koska laseretäisyysanturin hinta on liian korkea, yleensä useita tuhansia dollareita. Käytännössä kaikki teollisuuskäyttäjät etsivät anturia, joka mahdollistaa tarkan etäisyyden havaitsemisen pidemmiltä etäisyyksiltä. Koska monissa tapauksissa anturien asentamista lähietäisyydeltä rajoittaa fyysinen sijainti ja tuotantoympäristö, nykyinen kuljetusaikalaseretäisyysanturi ratkaisee insinöörien ongelman tällaisissa tilanteissa.
2. Toimintaperiaate
Kun siirtoaikalaseranturi toimii, laserdiodi suunnataan kohteeseen ja lähettää laserpulsseja. Kun laservalo on heijastunut kohteeseen, se siroaa kaikkiin suuntiin. Osa sironneesta valosta palaa anturin vastaanottimeen, jossa optinen järjestelmä sieppaa sen ja kuvaa lumivyöryvalodiodin. Lumivyöryvalodiodi on optinen anturi, jossa on sisäinen vahvistus, jotta se pystyy havaitsemaan erittäin heikkoja valosignaaleja. Etäisyys kohteeseen voidaan määrittää tallentamalla ja prosessoimalla aika, joka on kulunut valopulssin lähettämisestä sen vastaanottamiseen. Kulkuaika Laseranturien on määritettävä kulkuaika äärimmäisen tarkasti, koska valon nopeus on niin nopea. Esimerkiksi valon nopeus on noin 3´108m/s, jotta 1 mm:n resoluutio saavutettaisiin, kulkuajan mittausanturin elektronisen piirin on kyettävä erottamaan seuraavat erittäin lyhyt aika: 0.001m¸ (3´108m/s)=3ps 3ps:n ajan erottamiseksi tämä on kohtuuton vaatimus elektroniikkatekniikalle, ja toteutuskustannukset ovat liian korkeat. Mutta nykypäivän halvat kulkuajan laseranturit kiertävät tämän esteen siististi käyttämällä yksinkertaista tilastollista periaatetta, keskimääräistä sääntöä, saavuttaakseen 1 mm:n resoluution ja varmistaakseen nopean vasteen.
3. Ratkaise ongelmia, joita ei voida ratkaista muilla tekniikoilla
Kuljetusajan laseretäisyysantureita voidaan käyttää siellä, missä muut tekniikat eivät sitä pysty. Esimerkiksi tavallinen valosähköinen anturi, joka laskee kohteesta heijastuneen valon, voi myös suorittaa suuren määrän tarkkoja paikannustehtäviä, kun kohde on hyvin lähellä. Kuitenkin, kun kohde on kaukana tai kohteen väri muuttuu, tavallisten valosähköisten sensorien on vaikea selviytyä. Vaikka edistyneet taustamelun vaimennusanturit ja kolmiomittausanturit toimivat hyvin, kun kohteen väri muuttuu, niiden suorituskyky muuttuu vähemmän ennustettavaksi, jos kohdekulma ei ole kiinteä tai kohde on liian kirkas. Lisäksi kolmiomittausanturien kantama on yleensä rajoitettu 0,5 metrin tarkkuudella. Ultraääniantureita käytetään usein myös havaitsemaan esineitä kauempaakin, ja koska ne eivät ole optisia, värimuutokset eivät vaikuta niihin. Ultraäänianturit kuitenkin mittaavat etäisyyttä äänen nopeuden perusteella, joten niillä on tiettyjä haittoja, eikä niitä voida käyttää seuraavissa tilanteissa. ①Kun mitattava kohde ei ole kohtisuorassa anturin anturiin nähden. Koska ultraäänitunnistuksen kohteen tulee olla enintään 10 asteen kulmassa anturin pystysuuntaisesta atsimuutista. ②Kun palkin halkaisijan on oltava pieni. Koska yleisen ultraäänisäteen halkaisija on 0,76 cm, kun se on 2 metrin päässä anturista. ③Tilaisuudet, joissa tarvitaan näkyviä valopisteitä sijainnin kalibrointiin. ④ tuulisia tilaisuuksia. ⑤ tyhjiö otteeseen. ⑥ Tilanteet, joissa lämpötilagradientti on suuri. Koska tässä tapauksessa äänen nopeus muuttuu. ⑦ Tilanteet, jotka vaativat nopeaa reagointia. Laseretäisyysanturi voi ratkaista kaikki edellä mainitut tapaukset.
