Lazer mesafe ölçüm modülleri, otonom sürüş, dronlar, endüstriyel otomasyon ve robotik gibi alanlarda yaygın olarak kullanılan yüksek hassasiyetli araçlardır. Bu modüllerin çalışma prensibi tipik olarak bir lazer ışını yaymayı ve yansıtılan ışığı alarak nesne ile sensör arasındaki mesafeyi ölçmeyi içerir. Lazer mesafesi ölçüm modüllerinin çeşitli performans parametreleri arasında, ışın sapması ölçüm doğruluğunu, ölçüm aralığını ve uygulama senaryolarının seçimini doğrudan etkileyen önemli bir faktördür.
1. Böbrek Diverjans Temel Kavramı
Işın sapması, lazer ışınının lazer yayıcıdan daha fazla ilerledikçe kesit boyutunda arttığı açıyı ifade eder. Daha basit terimlerle, ışın sapması ne kadar küçük olursa, yayılma sırasında lazer ışını o kadar konsantre olur; Tersine, ışın sapması ne kadar büyük olursa, ışın o kadar geniş yayılır. Pratik uygulamalarda, ışın sapması genellikle açılarla (derece veya Milliradians) ifade edilir.
Lazer ışınının sapması, belirli bir mesafeye ne kadar yayıldığını belirler, bu da hedef nesnedeki spot boyutunu etkiler. Diverjans çok büyükse, ışın uzun mesafelerde daha geniş bir alanı kapsayacak ve bu da ölçüm doğruluğunu azaltacaktır. Öte yandan, eğer sapma çok küçükse, ışın uzun mesafelerde çok odaklanabilir, bu da doğru bir şekilde yansıtmayı veya hatta yansıtılan sinyalin alınmasını önlemeyi zorlaştırabilir. Bu nedenle, bir lazer mesafesi ölçüm modülünün doğruluğu ve uygulama aralığı için uygun bir ışın sapması seçilmesi çok önemlidir.
2. Kiriş sapmasının lazer mesafesi ölçüm modülü performansı üzerindeki etkisi
Işın sapması, lazer mesafe modülünün ölçüm doğruluğunu doğrudan etkiler. Daha büyük bir ışın sapması, dağınık yansıyan ışık ve yanlış ölçümlere yol açabilecek daha büyük bir nokta boyutuyla sonuçlanır. Daha uzun mesafelerde, daha büyük bir nokta boyutu, sensör tarafından alınan sinyal kalitesini etkileyerek yansıtılan ışığı zayıflatabilir, böylece ölçüm hatalarını artırabilir. Buna karşılık, daha küçük bir ışın sapması, lazer ışını odaklı daha uzun mesafelerde odaklanır, bu da daha küçük bir nokta boyutuna ve dolayısıyla daha yüksek ölçüm doğruluğuna neden olur. Lazer taraması ve hassas lokalizasyon gibi yüksek hassasiyet gerektiren uygulamalar için, genellikle tercih edilen seçimdir.
Işın sapması da ölçüm aralığı ile yakından ilişkilidir. Büyük ışın sapması olan lazer mesafe modülleri için, lazer ışını uzun mesafelere hızla yayılacak, yansıtılan sinyali zayıflatacak ve sonuçta etkili ölçüm aralığını sınırlayacaktır. Ek olarak, daha büyük bir nokta boyutu, yansıyan ışığın birden fazla yönden gelmesine neden olabilir, bu da sensörün sinyali hedeften doğru bir şekilde almasını zorlaştırır ve bu da ölçüm sonuçlarını etkiler.
Öte yandan, daha küçük bir ışın sapması, lazer ışınının konsantre olmasına yardımcı olur, bu da yansıtılan ışığın güçlü kalmasını sağlar ve böylece etkili ölçüm aralığını genişletir. Bu nedenle, bir lazer mesafe ölçüm modülünün ışın sapması ne kadar küçük olursa, etkili ölçüm aralığı tipik olarak daha da uzar.
Işın sapması seçimi, lazer mesafesi ölçüm modülünün uygulama senaryosuna da yakından bağlıdır. Uzun menzilli ve yüksek hassasiyetli ölçümler gerektiren senaryolar için (otonom sürüşte engel tespiti, LIDAR gibi), küçük bir ışın sapmasına sahip bir modül tipik olarak uzun mesafelerde doğru ölçümleri sağlamak için seçilmiştir.
Kısa mesafeli ölçümler, tarama veya bazı endüstriyel otomasyon sistemleri için, kapsama alanını artırmak ve ölçüm verimliliğini artırmak için daha büyük bir ışın sapmasına sahip bir modül tercih edilebilir.
Işın sapması da çevre koşullarından etkilenir. Güçlü yansıtıcı özelliklere sahip karmaşık ortamlarda (endüstriyel üretim hatları veya bina taraması gibi), lazer ışınının yayılması ışığın yansımasını ve alımını etkileyebilir. Bu gibi durumlarda, daha büyük bir ışın sapması, daha geniş bir alanı kaplayarak, alınan sinyalin gücünü artırarak ve çevresel paraziti azaltarak yardımcı olabilir. Öte yandan, açık, engelsiz ortamlarda, daha küçük bir ışın sapması ölçümü hedefe odaklamaya yardımcı olabilir ve böylece hataları en aza indirebilir.
3. Işın sapmasının seçimi ve tasarımı
Bir lazer mesafe ölçüm modülünün ışın sapması tipik olarak lazer yayıcı tasarımı ile belirlenir. Farklı uygulama senaryoları ve gereksinimleri, ışın sapma tasarımındaki değişikliklerle sonuçlanır. Aşağıda birkaç yaygın uygulama senaryosu ve bunlarla ilişkili ışın sapma seçenekleri bulunmaktadır:
- Yüksek hassasiyet ve uzun menzilli ölçüm:
Hem yüksek hassasiyetli hem de uzun ölçüm mesafeleri (hassas ölçümler, lidar ve otonom sürüş gibi) gerektiren uygulamalar için genellikle daha küçük bir ışın sapması seçilir. Bu, lazer ışınının daha uzun mesafelerde küçük bir nokta boyutunu korumasını ve hem ölçüm doğruluğunu hem de aralığını artırmasını sağlar. Örneğin, otonom sürüşte, LIDAR sistemlerinin ışın sapması, uzak engelleri doğru bir şekilde tespit etmek için tipik olarak 1 ° altında tutulur.
- Daha düşük hassasiyet gereksinimlerine sahip büyük kapsama:
Daha büyük bir kapsama alanının gerekli olduğu, ancak hassasiyetin kritik olmadığı (robot lokalizasyonu ve çevresel tarama gibi) senaryolarda, tipik olarak daha büyük bir ışın sapması seçilir. Bu, lazer ışınının daha geniş bir alanı kaplamasını, cihazın algılama özelliklerini artırmasını ve hızlı tarama veya büyük alan algılaması için uygun hale getirmesini sağlar.
- İç mekan kısa mesafeli ölçüm:
İç mekan veya kısa menzilli ölçümler için, daha büyük bir ışın sapması lazer ışınının kapsamını artırmaya yardımcı olabilir ve uygunsuz yansıma açılarından kaynaklanan ölçüm hatalarını azaltır. Bu gibi durumlarda, daha büyük bir ışın sapması, spot boyutunu artırarak kararlı ölçüm sonuçlarını sağlayabilir.
4. Sonuç
Işın sapması, lazer mesafe ölçüm modüllerinin performansını etkileyen temel faktörlerden biridir. Ölçüm doğruluğunu, ölçüm aralığını ve uygulama senaryolarının seçimini doğrudan etkiler. Kiriş sapmasının uygun tasarımı, lazer mesafe ölçüm modülünün genel performansını artırarak çeşitli uygulamalarda stabilitesini ve verimliliğini sağlayabilir. Lazer mesafesi ölçüm teknolojisi gelişmeye devam ettikçe, ışın sapmasını optimize etmek, bu modüllerin uygulama aralığını ve ölçüm yeteneklerini genişletmede önemli bir faktör haline gelecektir.
Lumispot
Adres: Bina 4 #, No.99 Furong 3. Yol, Xishan Dist. Wuxi, 214000, Çin
Tel: + 86-0510 87381808.
Mobil: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Gönderme Zamanı: Kasım-18-2024