01 Giới thiệu
Trong những năm gần đây, với sự xuất hiện của các nền tảng chiến đấu không người lái, máy bay không người lái và thiết bị cầm tay cho từng binh sĩ, máy đo khoảng cách laser cầm tay, thu nhỏ đã cho thấy triển vọng ứng dụng rộng rãi. Công nghệ laser thủy tinh Erbium có bước sóng 1535nm ngày càng trưởng thành. Nó có ưu điểm là an toàn cho mắt, khả năng xuyên khói mạnh và tầm xa, là hướng phát triển chính của công nghệ đo khoảng cách laser.
02 Giới thiệu sản phẩm
Máy đo khoảng cách laser LSP-LRS-0310 F-04 là máy đo khoảng cách laser được phát triển dựa trên laser thủy tinh Er 1535nm được phát triển độc lập bởi Lumispot. Nó áp dụng phương pháp đo phạm vi thời gian bay (TOF) xung đơn cải tiến và hiệu suất đo phạm vi của nó rất tuyệt vời đối với các loại mục tiêu khác nhau – khoảng cách phạm vi đối với các tòa nhà có thể dễ dàng đạt tới 5 km và ngay cả đối với ô tô chuyển động nhanh, nó có thể đạt được phạm vi ổn định là 3,5 km. Trong các tình huống ứng dụng như giám sát nhân sự, khoảng cách đối với mọi người là hơn 2 km, đảm bảo tính chính xác và tính chất thời gian thực của dữ liệu. Máy đo khoảng cách laser LSP-LRS-0310F-04 hỗ trợ giao tiếp với máy tính chủ thông qua cổng nối tiếp RS422 (dịch vụ tùy chỉnh cổng nối tiếp TTL cũng được cung cấp), giúp việc truyền dữ liệu thuận tiện và hiệu quả hơn.
Hình 1 Sơ đồ sản phẩm máy đo khoảng cách laser LSP-LRS-0310 F-04 và so sánh kích thước đồng xu một nhân dân tệ
03 Tính năng sản phẩm
* Thiết kế tích hợp mở rộng chùm tia: tích hợp hiệu quả và nâng cao khả năng thích ứng với môi trường
Thiết kế mở rộng chùm tia tích hợp đảm bảo sự phối hợp chính xác và cộng tác hiệu quả giữa các bộ phận. Nguồn bơm LD cung cấp đầu vào năng lượng ổn định và hiệu quả cho môi trường laser, ống chuẩn trực trục nhanh và gương lấy nét điều khiển chính xác hình dạng chùm tia, mô-đun khuếch đại tiếp tục khuếch đại năng lượng laser và bộ mở rộng chùm tia giúp mở rộng đường kính chùm tia một cách hiệu quả, giảm chùm tia góc phân kỳ, đồng thời cải thiện tính định hướng và khoảng cách truyền của chùm tia. Mô-đun lấy mẫu quang học giám sát hiệu suất laser theo thời gian thực để đảm bảo đầu ra ổn định và đáng tin cậy. Đồng thời, thiết kế kín thân thiện với môi trường, kéo dài tuổi thọ của tia laser và giảm chi phí bảo trì.
Hình 2 Hình ảnh thực tế của laser thủy tinh erbium
* Chế độ đo khoảng cách chuyển đổi phân đoạn: đo chính xác để cải thiện độ chính xác của phép đo khoảng cách
Phương pháp đo phạm vi chuyển mạch phân đoạn lấy phép đo chính xác làm cốt lõi. Bằng cách tối ưu hóa thiết kế đường dẫn quang và thuật toán xử lý tín hiệu tiên tiến, kết hợp với đặc tính năng lượng cao và xung dài của laser, nó có thể xuyên thủng thành công nhiễu khí quyển và đảm bảo độ ổn định và chính xác của kết quả đo. Công nghệ này sử dụng chiến lược dải tần số lặp lại cao để liên tục phát ra nhiều xung laser, đồng thời tích lũy và xử lý tín hiệu dội lại, triệt tiêu nhiễu và nhiễu một cách hiệu quả, cải thiện đáng kể tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu và đạt được phép đo chính xác khoảng cách mục tiêu. Ngay cả trong môi trường phức tạp hoặc khi đối mặt với những thay đổi nhỏ, các phương pháp đo phạm vi chuyển mạch phân đoạn vẫn có thể đảm bảo độ chính xác và ổn định của kết quả đo, trở thành một phương tiện kỹ thuật quan trọng để cải thiện độ chính xác của phạm vi.
* Sơ đồ ngưỡng kép bù đắp độ chính xác khác nhau: hiệu chuẩn kép, vượt quá độ chính xác giới hạn
Cốt lõi của sơ đồ ngưỡng kép nằm ở cơ chế hiệu chuẩn kép của nó. Trước tiên, hệ thống đặt hai ngưỡng tín hiệu khác nhau để thu được hai điểm thời gian quan trọng của tín hiệu tiếng vang mục tiêu. Hai thời điểm này hơi khác nhau do ngưỡng khác nhau, nhưng chính sự khác biệt này lại trở thành chìa khóa để bù đắp sai sót. Thông qua phép đo và tính toán thời gian có độ chính xác cao, hệ thống có thể tính toán chính xác chênh lệch thời gian giữa hai thời điểm này và hiệu chỉnh chính xác các kết quả đo phạm vi ban đầu cho phù hợp, do đó cải thiện đáng kể độ chính xác của phạm vi.
Hình 3 Sơ đồ bù độ chính xác của thuật toán ngưỡng kép
* Thiết kế tiêu thụ điện năng thấp: hiệu quả cao, tiết kiệm năng lượng, hiệu suất tối ưu
Thông qua tối ưu hóa chuyên sâu các mô-đun mạch như bảng điều khiển chính và bảng điều khiển, chúng tôi đã áp dụng các chip công suất thấp tiên tiến và chiến lược quản lý điện năng hiệu quả để đảm bảo rằng ở chế độ chờ, mức tiêu thụ điện năng của hệ thống được kiểm soát chặt chẽ dưới 0,24W, trong đó là một sự giảm đáng kể so với các thiết kế truyền thống. Ở tần số dao động 1Hz, mức tiêu thụ điện năng tổng thể cũng được giữ ở mức 0,76W, thể hiện hiệu quả sử dụng năng lượng tuyệt vời. Ở trạng thái làm việc cao điểm, tuy điện năng tiêu thụ sẽ tăng nhưng vẫn được kiểm soát hiệu quả trong phạm vi 3W, đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định theo yêu cầu hiệu suất cao đồng thời tính đến mục tiêu tiết kiệm năng lượng.
* Khả năng làm việc cực cao: tản nhiệt cực tốt, đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả
Để đối phó với thách thức nhiệt độ cao, máy đo khoảng cách laser LSP-LRS-0310F-04 sử dụng hệ thống tản nhiệt tiên tiến. Bằng cách tối ưu hóa đường dẫn nhiệt bên trong, tăng diện tích tản nhiệt và sử dụng vật liệu tản nhiệt hiệu suất cao, sản phẩm có thể nhanh chóng tản nhiệt bên trong sinh ra, đảm bảo các bộ phận lõi có thể duy trì nhiệt độ hoạt động phù hợp dưới tải trọng cao trong thời gian dài. hoạt động. Khả năng tản nhiệt tuyệt vời này không chỉ kéo dài tuổi thọ của sản phẩm mà còn đảm bảo tính ổn định và nhất quán của hiệu suất khác nhau.
* Tính di động và độ bền: thiết kế thu nhỏ, đảm bảo hiệu suất tuyệt vời
Máy đo khoảng cách laser LSP-LRS-0310F-04 được đặc trưng bởi kích thước nhỏ đáng kinh ngạc (chỉ 33 gram) và trọng lượng nhẹ, đồng thời có chất lượng tuyệt vời về hiệu suất ổn định, khả năng chống va đập cao và độ an toàn cho mắt ở mức độ đầu tiên, cho thấy sự hoàn hảo cân bằng giữa tính di động và độ bền. Thiết kế của sản phẩm này phản ánh đầy đủ sự hiểu biết sâu sắc về nhu cầu của người dùng và mức độ tích hợp đổi mới công nghệ cao, trở thành tâm điểm chú ý trên thị trường.
04 Kịch bản ứng dụng
Nó được sử dụng trong nhiều lĩnh vực đặc biệt như nhắm và định vị, định vị quang điện, máy bay không người lái, xe không người lái, robot, hệ thống giao thông thông minh, sản xuất thông minh, hậu cần thông minh, sản xuất an toàn và an ninh thông minh.
05 Các chỉ số kỹ thuật chính
Các thông số cơ bản như sau:
Mục | Giá trị |
Bước sóng | 1535±5nm |
Góc phân kỳ laser | .60,6 mrad |
Khẩu độ nhận | Φ16mm |
Phạm vi tối đa | ≥3,5 km (mục tiêu xe) |
≥ 2,0 km (mục tiêu con người) | |
≥5km (mục tiêu xây dựng) | |
Phạm vi đo tối thiểu | 15m |
Độ chính xác đo khoảng cách | ≤ ±1m |
Tần số đo | 1 ~ 10Hz |
Độ phân giải khoảng cách | 30m |
Độ phân giải góc | 1,3mrad |
Sự chính xác | ≥98% |
Tỷ lệ báo động sai | 1% |
Phát hiện đa mục tiêu | Mục tiêu mặc định là mục tiêu đầu tiên và mục tiêu được hỗ trợ tối đa là 3 |
Giao diện dữ liệu | Cổng nối tiếp RS422 (TTL có thể tùy chỉnh) |
điện áp cung cấp | DC 5 ~ 28V |
Tiêu thụ điện năng trung bình | 0,76W (hoạt động 1Hz) |
Tiêu thụ điện năng cao điểm | 3W |
Tiêu thụ điện năng dự phòng | 0,24 W (tiêu thụ điện năng khi không đo khoảng cách) |
Tiêu thụ điện năng khi ngủ | 2mW (khi chân POWER_EN được kéo xuống mức thấp) |
Logic phạm vi | Với chức năng đo khoảng cách đầu tiên và cuối cùng |
Kích thước | 48mm × 21mm × 31mm |
cân nặng | 33g±1g |
Nhiệt độ hoạt động | -40oC~+70oC |
Nhiệt độ bảo quản | -55oC~ + 75oC |
Sốc | >75g@6ms |
rung động | Thử nghiệm độ rung toàn vẹn chung thấp hơn (GJB150.16A-2009 Hình C.17) |
Kích thước bề ngoài sản phẩm:
Hình 4 Kích thước sản phẩm Máy đo khoảng cách bằng laser LSP-LRS-0310 F-04
06 Hướng dẫn
* Tia laser phát ra từ mô-đun đo khoảng cách này có bước sóng 1535nm, an toàn cho mắt người. Mặc dù đây là bước sóng an toàn cho mắt người nhưng không nên nhìn thẳng vào tia laser;
* Khi điều chỉnh độ song song của ba trục quang, hãy đảm bảo chặn thấu kính thu, nếu không máy dò sẽ bị hỏng vĩnh viễn do tiếng vang quá mức;
* Mô-đun đo phạm vi này không kín khí. Đảm bảo độ ẩm tương đối của môi trường nhỏ hơn 80% và giữ môi trường sạch sẽ để tránh làm hỏng tia laser.
* Phạm vi của mô-đun đo khoảng cách có liên quan đến tầm nhìn của khí quyển và tính chất của mục tiêu. Phạm vi hoạt động sẽ bị giảm trong điều kiện sương mù, mưa và bão cát. Các mục tiêu như lá xanh, tường trắng và đá vôi lộ ra ngoài có độ phản xạ tốt và có thể tăng phạm vi. Ngoài ra, khi góc nghiêng của mục tiêu với chùm tia laser tăng lên thì tầm bắn sẽ giảm đi;
* Nghiêm cấm bắn tia laser vào các mục tiêu phản chiếu mạnh như kính và tường trắng trong phạm vi 5 mét, để tránh tiếng vang quá mạnh gây hư hỏng máy dò APD;
* Nghiêm cấm cắm hoặc rút cáp khi bật nguồn;
* Đảm bảo kết nối đúng cực nguồn, nếu không sẽ gây hư hỏng vĩnh viễn cho thiết bị.
Thời gian đăng: Sep-09-2024