Laserafstandsmålingsmoduler er høje-præcisionsværktøjer, der er vidt brugt i felter som autonom kørsel, droner, industriel automatisering og robotik. Arbejdsprincippet for disse moduler involverer typisk at udsende en laserstråle og måle afstanden mellem objektet og sensoren ved at modtage det reflekterede lys. Blandt de forskellige ydelsesparametre for laserafstandsmålingsmoduler er Beam Divergens en afgørende faktor, der direkte påvirker måleenøjagtighed, måleområde og valg af applikationsscenarier.
1. Grundlæggende begreb om bjælkeafvensning
Beam Divergens henviser til den vinkel, hvor laserstrålen øges i tværsnitsstørrelse, når den bevæger sig længere fra laseremitteren. På enklere termer, jo mindre stråledivergens, jo mere koncentreret laserstrålen forbliver under forplantning; Omvendt, jo større stråledivergens, jo bredere spreder strålen sig. I praktiske anvendelser udtrykkes stråleafvigelsen normalt i vinkler (grader eller milliradianer).
Laserstrålens divergens bestemmer, hvor meget den spreder sig over en given afstand, hvilket igen påvirker spotstørrelsen på målobjektet. Hvis divergensen er for stor, dækker strålen et større område i lange afstande, hvilket kan reducere måleansøgning. På den anden side, hvis divergensen er for lille, kan strålen blive for fokuseret på lange afstande, hvilket gør det vanskeligt at reflektere korrekt eller endda forhindre modtagelse af det reflekterede signal. Derfor er det afgørende for at vælge en passende bjælkeafvensning for nøjagtigheds- og anvendelsesområdet for et laserafstandsmålemodul.
2. Virkning af stråleafvensning på laserafstandsmålingsmodulets ydeevne
Beam Divergens påvirker direkte målenøjagtigheden af laserafstandsmodulet. En større stråleafvigelse resulterer i en større pletstørrelse, hvilket kan føre til spredt reflekteret lys og unøjagtige målinger. Ved længere afstande kan en større pletstørrelse svække det reflekterede lys, der påvirker den signalkvalitet, der er modtaget af sensoren, hvilket øger målefejl. I modsætning hertil holder en mindre stråleafvigelse laserstrålen fokuseret over længere afstande, hvilket resulterer i en mindre pletstørrelse og dermed højere måleansøgning. Til applikationer, der kræver høj præcision, såsom laserskanning og præcis lokalisering, er en mindre stråleafvensning generelt det foretrukne valg.
Beam Divergens er også tæt knyttet til måleområdet. For laserafstandsmoduler med stor stråleafvensning spreder laserstrålen hurtigt over lange afstande, svækker det reflekterede signal og begrænser i sidste ende det effektive måleområde. Derudover kan en større pletstørrelse forårsage, at reflekteret lys kommer fra flere retninger, hvilket gør det vanskeligt for sensoren at nøjagtigt modtage signalet fra målet, hvilket igen påvirker måleresultaterne.
På den anden side hjælper en mindre stråleafvensning med laserstrålen med at forblive koncentreret, hvilket sikrer, at det reflekterede lys forbliver stærkt og således udvider det effektive måleområde. Derfor, jo mindre stråledivergensen af et laserafstandsmålingsmodul, jo yderligere strækker det effektive måleområde typisk.
Valget af stråleafvensning er også tæt knyttet til applikationsscenariet for laserafstandsmålemodulet. For scenarier, der kræver målinger med lang rækkevidde og høj præcision (såsom forhindringsdetektion i autonom kørsel, Lidar), vælges et modul med en lille stråleafvigelse typisk for at sikre nøjagtige målinger i lange afstande.
Ved målinger af kort afstand, scanning eller nogle industrielle automatiseringssystemer kan et modul med en større stråleafvensning foretrækkes at øge dækningsområdet og forbedre måleeffektiviteten.
Beam Divergens er også påvirket af miljøforhold. I komplekse miljøer med stærke reflekterende egenskaber (såsom industrielle produktionslinjer eller bygningsscanning) kan spredning af laserstrålen påvirke reflektionen og modtagelsen af lys. I sådanne tilfælde kan en større stråleafvensning hjælpe ved at dække et større område, øge styrken af det modtagne signal og reducere miljøinterferens. På den anden side, i klare, uhindrede miljøer, kan en mindre stråleafvigelse hjælpe med at fokusere målingen på målet og således minimere fejl.
3. udvælgelse og design af bjælkeafvensning
Stråledivergensen af et laserafstandsmålemodul bestemmes typisk af design af laseremitteren. Forskellige applikationsscenarier og krav resulterer i variationer i bjælkedivergensdesign. Nedenfor er flere almindelige applikationsscenarier og deres tilknyttede stråleafvigelsesvalg:
- Høj præcision og langtrækkende måling:
Til applikationer, der kræver både høj præcision og lange måleafstande (såsom præcise målinger, lidar og autonom kørsel), vælges generelt en mindre stråleafvigelse. Dette sikrer, at laserstrålen opretholder en lille pletstørrelse over længere afstande, hvilket forbedrer både måleøjagtighed og rækkevidde. I autonom kørsel holdes stråledivergensen af LIDAR -systemer for eksempel under 1 ° for at nøjagtigt detektere fjerne hindringer.
- Stor dækning med lavere præcisionskrav:
I scenarier, hvor der kræves et større dækningsområde, men præcision er ikke så kritisk (såsom robotlokalisering og miljømæssig scanning), vælges en større bjælkeafvigelse typisk. Dette gør det muligt for laserstrålen at dække et bredere område, forbedre enhedens sensorfunktioner og gøre den velegnet til hurtig scanning eller detektion af storområdet.
- Indendørs kortdistanse måling:
For indendørs eller kortdistancemålinger kan en større stråleafvensning hjælpe med at øge laserstrålens dækning, hvilket reducerer målefejl på grund af forkert refleksionsvinkler. I sådanne tilfælde kan en større stråleafvensning sikre stabile måleesultater ved at øge spotstørrelsen.
4. konklusion
Beam Divergens er en af de vigtigste faktorer, der påvirker ydelsen af laserafstandsmålingsmoduler. Det påvirker direkte måleanøjagtighed, måleområde og valg af applikationsscenarier. Korrekt design af bjælkeafvensning kan forbedre den samlede ydelse af laserafstandsmålingsmodulet, hvilket sikrer dets stabilitet og effektivitet på tværs af forskellige applikationer. Efterhånden som laserafstandsmålingsteknologi fortsætter med at udvikle sig, vil optimering af Beam Divergens blive en vigtig faktor i at udvide applikationsområdet og målefunktionerne for disse moduler.
Lumispot
Adresse: Building 4 #, nr. 99 Furong 3rd Road, Xishan Dist. Wuxi, 214000, Kina
Tlf: + 86-0510 87381808.
Mobil: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Posttid: Nov-18-2024