Модулі вимірювання відстані лазерної відстані-це високоточні інструменти, що широко використовуються в таких полях, як автономне водіння, безпілотники, промислова автоматизація та робототехніка. Принцип роботи цих модулів, як правило, передбачає випромінювання лазерного променя та вимірювання відстані між об'єктом і датчиком, отримуючи відбитий світло. Серед різних параметрів продуктивності модулів вимірювання відстані лазерного відстані, розбіжність променя є вирішальним фактором, який безпосередньо впливає на точність вимірювання, діапазон вимірювань та вибір сценаріїв застосування.
1. Основна концепція розбіжності променя
Розбіжність променя відноситься до кута, при якому лазерний промінь збільшується розміром поперечного перерізу, коли він рухається далі від лазерного випромінювача. Більш простіше, чим менша розбіжність променя, тим більш концентровано лазерний промінь залишається під час поширення; І навпаки, чим більша розбіжність променя, тим ширше промінь поширюється. У практичних застосуванні розбіжність променя зазвичай виражається в кутах (градусах або міліраданці).
Розбіжність лазерного променя визначає, наскільки він поширюється на задану відстань, що, в свою чергу, впливає на розмір плями на цільовому об'єкті. Якщо розбіжність занадто велика, промінь покриє більшу площу на великих відстанях, що може знизити точність вимірювання. З іншого боку, якщо розбіжність занадто мала, промінь може стати занадто зосередженим на великих відстанях, що ускладнює належне відображення або навіть запобігання отримання відбитого сигналу. Тому вибір відповідної розбіжності променя має вирішальне значення для точності та діапазону застосування модуля вимірювання лазерної відстані.
2. Вплив розбіжності променя на продуктивність модуля вимірювання відстані лазерної відстані
Розбіжність променя безпосередньо впливає на точність вимірювання модуля лазерної відстані. Більша розбіжність променя призводить до більшого розміру плями, що може призвести до розсіяного відбитого світла та неточних вимірювань. На більшій відстані більший розмір плями може послабити відбите світло, що впливає на якість сигналу, отриманий датчиком, тим самим збільшуючи помилки вимірювання. На відміну від цього, менша розбіжність променя тримає лазерний промінь на більшій відстані, що призводить до меншого розміру плями і, таким чином, більш високої точності вимірювання. Для додатків, що потребують високої точності, таких як лазерне сканування та точна локалізація, менша розбіжність променя, як правило, є кращим вибором.
Розбіжність променя також тісно пов'язана з діапазоном вимірювання. Для модулів лазерної відстані з великою розбіжністю променя лазерний промінь швидко пошириться на великі відстані, послаблюючи відбитий сигнал і в кінцевому рахунку обмежуючи ефективний діапазон вимірювання. Крім того, більший розмір плями може спричинити відбите світло з декількох напрямків, що ускладнює датчика точно отримувати сигнал від цілі, що, в свою чергу, впливає на результати вимірювання.
З іншого боку, менша розбіжність променя допомагає лазерному промені залишатися концентрованим, гарантуючи, що відбитий світло залишається сильним і, таким чином, розширює ефективний діапазон вимірювання. Тому менша розбіжність променя модуля вимірювання відстані лазерної відстані, тим далі поширюється ефективний діапазон вимірювання.
Вибір розбіжності променя також тісно пов'язаний зі сценарієм застосування модуля вимірювання лазерної відстані. Для сценаріїв, що потребують вимірювань на далекі та високоточні (наприклад, виявлення перешкод у автономному водінні, LIDAR), для забезпечення точних вимірювань на великих відстанях зазвичай вибирається модуль з невеликою розбіжністю променя.
Для вимірювання коротких відстаней, сканування або деяких систем промислової автоматизації модуль з більшою розбіжністю променя може бути кращим для підвищення зони покриття та підвищення ефективності вимірювань.
На розбіжність променя також впливає умови навколишнього середовища. У складних умовах з сильними відбиваючими характеристиками (такими як промислові виробничі лінії або сканування будівництва) розповсюдження лазерного променя може впливати на відбиття та прийом світла. У таких випадках більша розбіжність променя може допомогти, покривши більшу площу, збільшуючи міцність отриманого сигналу та зменшивши перешкоди навколишнього середовища. З іншого боку, в чітких, безперешкодних середовищах, менша розбіжність променя може допомогти зосередити вимірювання на цілі, тим самим мінімізуючи помилки.
3. Вибір та конструкція дивергенції променя
Розбіжність променя модуля вимірювання відстані лазерної відстані, як правило, визначається конструкцією лазерного випромінювача. Різні сценарії застосування та вимоги призводять до варіантів дизайну розбіжності променя. Нижче наведено кілька поширених сценаріїв застосування та пов'язаного з ними вибору розбіжності променя:
- Вимірювання високої точності та дальнього діапазону:
Для застосувань, що вимагають як високої точності, так і тривалі відстані вимірювання (наприклад, точні вимірювання, лідар та автономне водіння), загалом вибирається менша розбіжність променя. Це гарантує, що лазерний промінь підтримує невеликий розмір плями на більшій відстані, підвищуючи як точність вимірювання, так і діапазон. Наприклад, при автономному водінні розбіжність променя систем LIDAR, як правило, зберігається нижче 1 ° для точного виявлення віддалених перешкод.
- Велике покриття з меншими точними вимогами:
У сценаріях, коли потрібна більша площа покриття, але точність не є такою критичною (наприклад, локалізація роботів та сканування навколишнього середовища), зазвичай вибирають більша розбіжність променя. Це дозволяє лазерному промені покрити більш широку область, покращувати зондування пристрою та зробити його придатним для швидкого сканування або виявлення великої площі.
- Вимірювання коротких відстаней у приміщенні:
Для вимірювань у приміщенні або короткого діапазону більша розбіжність променя може допомогти збільшити покриття лазерного променя, зменшуючи помилки вимірювання через неправильне відбиття кутів. У таких випадках більша розбіжність променя може забезпечити стабільні результати вимірювання за рахунок збільшення розміру плями.
4. Висновок
Розбіжність променя є одним із ключових факторів, що впливають на продуктивність модулів вимірювання лазерної відстані. Він безпосередньо впливає на точність вимірювання, діапазон вимірювань та вибір сценаріїв застосування. Правильна конструкція розбіжності променя може підвищити загальну продуктивність модуля вимірювання відстані лазерного відстані, забезпечуючи його стабільність та ефективність у різних додатках. Оскільки технологія вимірювання відстані лазерної відстані продовжує розвиватися, оптимізація розбіжності променя стане важливим фактором у розширенні діапазону застосувань та можливостей вимірювання цих модулів.
Ламіспот
Адреса: Будівництво 4 #, №99 Фуронг 3 -а дорога, Xishan Dist. Вусі, 214000, Китай
Тел: + 86-0510 87381808.
Мобільний: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Час посади: 18 листопада 2010-2024 рр.