01 Въведение
През последните години, с появата на безпилотни бойни платформи, дронове и преносимо оборудване за отделни войници, миниатюрните, ръчни лазерни далекомери с голям обхват показват широки перспективи за приложение. Технологията за лазерно измерване на разстояние от ербиево стъкло с дължина на вълната 1535 nm става все по-зряла. Тя има предимствата на безопасност за очите, силна способност за проникване в дим и голям обхват и е ключова насока в развитието на технологията за лазерно измерване на разстояние.
02 Въведение на продукта
Лазерният далекомер LSP-LRS-0310 F-04 е лазерен далекомер, разработен на базата на 1535nm Er стъклен лазер, независимо разработен от Lumispot. Той използва иновативен метод за определяне на разстоянието с единичен импулс по време на полет (TOF), а производителността му е отлична за различни видове цели – разстоянието за определяне на разстоянието до сгради може лесно да достигне 5 километра, а дори и за бързо движещи се автомобили може да се постигне стабилно разстояние от 3,5 километра. В сценарии на приложение, като например наблюдение на персонал, разстоянието за определяне на разстоянието до хора е повече от 2 километра, което гарантира точността и данните в реално време. Лазерният далекомер LSP-LRS-0310F-04 поддържа комуникация с хост компютъра чрез серийния порт RS422 (предлага се и услуга за персонализиране на серийния порт TTL), което прави предаването на данни по-удобно и ефективно.
Фигура 1 Диаграма на лазерния далекомер LSP-LRS-0310 F-04 и сравнение на размера на монета от един юан
03 Характеристики на продукта
* Интегриран дизайн за разширяване на лъча: ефикасна интеграция и подобрена адаптивност към околната среда
Интегрираният дизайн за разширяване на лъча осигурява прецизна координация и ефикасно сътрудничество между компонентите. LD помпата осигурява стабилен и ефикасен енергиен вход за лазерната среда, колиматорът с бърза ос и фокусиращото огледало контролират точно формата на лъча, модулът за усилване допълнително усилва лазерната енергия, а разширителят на лъча ефективно разширява диаметъра на лъча, намалява ъгъла на отклонение на лъча и подобрява насочеността и разстоянието на предаване на лъча. Оптичният модул за семплиране следи производителността на лазера в реално време, за да осигури стабилен и надежден изход. В същото време, запечатаният дизайн е екологичен, удължава експлоатационния живот на лазера и намалява разходите за поддръжка.
Фигура 2 Действителна снимка на ербиево-стъклен лазер
* Режим на измерване на разстояние с превключване на сегменти: прецизно измерване за подобряване на точността на измерване на разстоянието
Методът за сегментирано превключване на обхвата е в основата си прецизно измерване. Чрез оптимизиране на дизайна на оптичния път и усъвършенстваните алгоритми за обработка на сигнала, комбинирани с високата енергийна мощност и характеристиките на дългите импулси на лазера, той може успешно да проникне през атмосферните смущения и да осигури стабилност и точност на резултатите от измерването. Тази технология използва стратегия за високочестотно повторение на обхвата, за да излъчва непрекъснато множество лазерни импулси и да натрупва и обработва ехо сигнали, като ефективно потиска шума и смущенията, значително подобрява съотношението сигнал/шум и постига точно измерване на разстоянието до целта. Дори в сложни среди или при незначителни промени, методите за сегментирано превключване на обхвата все още могат да осигурят точността и стабилността на резултатите от измерването, превръщайки се във важно техническо средство за подобряване на точността на измерване.
*Схемата с двоен праг компенсира точността на измерване: двойно калибриране, отвъд граничната точност
Ядрото на схемата с два прага се крие в механизма ѝ за двойно калибриране. Системата първо задава два различни прага на сигнала, за да улови две критични времеви точки на целевия ехо сигнал. Тези две времеви точки са леко различни поради различните прагове, но именно тази разлика се превръща в ключ за компенсиране на грешките. Чрез високопрецизно измерване и изчисление на времето, системата може точно да изчисли времевата разлика между тези две времеви точки и съответно да калибрира фино оригиналните резултати от измерването на разстоянието, като по този начин значително подобрява точността на определяне на разстоянието.
Фигура 3 Схематична диаграма на точността на обхвата на компенсационния алгоритъм с двоен праг
* Дизайн с ниска консумация на енергия: висока ефективност, пестене на енергия, оптимизирана производителност
Чрез задълбочена оптимизация на модули на схеми, като например главната платка за управление и платката на драйвера, ние внедрихме усъвършенствани нискоенергийни чипове и ефективни стратегии за управление на захранването, за да гарантираме, че в режим на готовност консумацията на енергия на системата е стриктно контролирана под 0,24 W, което е значително намаление в сравнение с традиционните дизайни. При честота на диапазон от 1 Hz общата консумация на енергия също се поддържа в рамките на 0,76 W, демонстрирайки отлична енергийна ефективност. В пиково работно състояние, въпреки че консумацията на енергия ще се увеличи, тя все още е ефективно контролирана в рамките на 3 W, осигурявайки стабилна работа на оборудването при високи изисквания за производителност, като същевременно се вземат предвид целите за пестене на енергия.
* Изключителна работоспособност: отлично разсейване на топлината, осигуряващо стабилна и ефективна работа
За да се справи с предизвикателството на високите температури, лазерният далекомер LSP-LRS-0310F-04 използва усъвършенствана система за разсейване на топлината. Чрез оптимизиране на вътрешния път на топлопроводимост, увеличаване на площта за разсейване на топлината и използване на високоефективни материали за разсейване на топлината, продуктът може бързо да разсее генерираната вътрешна топлина, като гарантира, че основните компоненти могат да поддържат подходяща работна температура при продължителна работа с високо натоварване. Тази отлична способност за разсейване на топлината не само удължава експлоатационния живот на продукта, но също така осигурява стабилност и постоянство на работата на измерването на разстоянието.
* Преносимост и издръжливост: миниатюрен дизайн, гарантирана отлична производителност
Лазерният далекомер LSP-LRS-0310F-04 се характеризира с невероятно малкия си размер (само 33 грама) и леко тегло, като същевременно се съчетава с отлично качество на стабилна работа, висока устойчивост на удар и безопасност за очите на първо ниво, показвайки перфектен баланс между преносимост и издръжливост. Дизайнът на този продукт напълно отразява дълбокото разбиране на нуждите на потребителите и високата степен на интеграция на технологичните иновации, превръщайки се във фокус на вниманието на пазара.
04 Сценарий на приложение
Използва се в много специални области като прицелване и определяне на разстояние, фотоелектрично позициониране, дронове, безпилотни превозни средства, роботика, интелигентни транспортни системи, интелигентно производство, интелигентна логистика, безопасно производство и интелигентна сигурност.
05 Основни технически индикатори
Основните параметри са следните:
| Елемент | Стойност |
| Дължина на вълната | 1535±5 nm |
| Ъгъл на отклонение на лазера | ≤0,6 мрад |
| Приемна бленда | Φ16 мм |
| Максимален обхват | ≥3,5 км (цел за превозно средство) |
| ≥ 2,0 км (човешка цел) | |
| ≥5 км (цел за изграждане) | |
| Минимален обхват на измерване | ≤15 м |
| Точност на измерване на разстоянието | ≤ ±1 м |
| Честота на измерване | 1~10Hz |
| Разделителна способност на разстоянието | ≤ 30 м |
| Ъглова резолюция | 1,3 мрад |
| Точност | ≥98% |
| Процент на фалшиви аларми | ≤ 1% |
| Откриване на множество цели | Целта по подразбиране е първата цел, а максималната поддържана цел е 3. |
| Интерфейс за данни | Сериен порт RS422 (персонализируем TTL) |
| Захранващо напрежение | DC 5 ~ 28 V |
| Средна консумация на енергия | ≤ 0,76 W (работа с 1 Hz) |
| Пикова консумация на енергия | ≤3W |
| Консумация на енергия в режим на готовност | ≤0,24 W (консумация на енергия, когато не се измерва разстояние) |
| Консумация на енергия в режим на сън | ≤ 2mW (когато пин POWER_EN е изтеглен на ниско ниво) |
| Логика на диапазона | С функция за измерване на първо и последно разстояние |
| Размери | ≤48 мм × 21 мм × 31 мм |
| тегло | 33 г ± 1 г |
| Работна температура | -40℃～+ 70 ℃ |
| Температура на съхранение | -55 ℃～ + 75 ℃ |
| Шок | >75 g@6ms |
| вибрация | Общо изпитване за вибрации на долната част на корпуса (GJB150.16A-2009 Фигура C.17) |
Размери на външния вид на продукта:
Фигура 4 Размери на лазерния далекомер LSP-LRS-0310 F-04
06 Насоки
* Лазерът, излъчван от този модул за измерване, е с дължина на вълната 1535 nm, което е безопасно за човешките очи. Въпреки че това е безопасна дължина на вълната за човешките очи, се препоръчва да не гледате директно в лазера;
* Когато регулирате паралелизма на трите оптични оси, не забравяйте да блокирате приемащата леща, в противен случай детекторът ще бъде трайно повреден поради прекомерно ехо;
* Този модул за измерване на разстояние не е херметичен. Уверете се, че относителната влажност на околната среда е под 80% и поддържайте околната среда чиста, за да избегнете повреда на лазера.
* Обхватът на модула за измерване на разстоянието е свързан с атмосферната видимост и естеството на целта. Обхватът ще бъде намален при условия на мъгла, дъжд и пясъчна буря. Цели като зелени листа, бели стени и открит варовик имат добра отражателна способност и могат да увеличат обхвата. Освен това, когато ъгълът на наклон на целта спрямо лазерния лъч се увеличи, обхватът ще бъде намален;
* Строго е забранено да се насочва лазер към силно отразяващи цели, като стъкло и бели стени, в радиус от 5 метра, за да се избегне твърде силното ехо и повреда на APD детектора;
* Строго е забранено включването или изключването на кабела, когато захранването е включено;
* Уверете се, че захранването е свързано правилно, в противен случай това ще причини трайна повреда на устройството.
Време на публикуване: 09 септември 2024 г.