Lazer məsafə ölçmə modulları avtonom sürücülük, dronlar, sənaye avtomatlaşdırması və robototexnika kimi sahələrdə geniş istifadə olunan yüksək dəqiqlikli alətlərdir. Bu modulların iş prinsipi adətən lazer şüası yaymağı və əks olunan işığı qəbul etməklə obyektlə sensor arasındakı məsafəni ölçməyi əhatə edir. Lazer məsafə ölçmə modullarının müxtəlif performans parametrləri arasında şüa divergensiyası ölçmə dəqiqliyinə, ölçmə diapazonuna və tətbiq ssenarilərinin seçilməsinə birbaşa təsir edən vacib amildir.
1. Şüa Divergensiyasının Əsas Konsepsiyası
Şüa divergensiyası lazer şüasının lazer emitterindən uzaqlaşdıqca en kəsiyinin ölçüsünün artdığı bucağa aiddir. Daha sadə dillə desək, şüa divergensiyası nə qədər kiçikdirsə, lazer şüası yayılma zamanı bir o qədər çox konsentrasiya qalır; əksinə, şüa divergensiyası nə qədər böyükdürsə, şüa bir o qədər geniş yayılır. Praktik tətbiqlərdə şüa divergensiyası adətən bucaqlarla (dərəcə və ya milliradian) ifadə olunur.
Lazer şüasının divergensiyası onun müəyyən bir məsafəyə nə qədər yayıldığını müəyyən edir ki, bu da öz növbəsində hədəf obyektindəki ləkənin ölçüsünə təsir göstərir. Divergensiya çox böyükdürsə, şüa uzun məsafələrdə daha böyük bir sahəni əhatə edəcək ki, bu da ölçmə dəqiqliyini azalda bilər. Digər tərəfdən, divergensiya çox kiçikdirsə, şüa uzun məsafələrdə çox fokuslana bilər ki, bu da düzgün əks olunmasını çətinləşdirir və ya hətta əks olunan siqnalın qəbul edilməsinə mane olur. Buna görə də, lazer məsafə ölçmə modulunun dəqiqliyi və tətbiq diapazonu üçün uyğun bir şüa divergensiyasının seçilməsi çox vacibdir.
2. Şüa Divergensiyasının Lazer Məsafəsi Ölçmə Modulunun Performansına Təsiri
Şüa ayrılması lazer məsafəsi modulunun ölçmə dəqiqliyinə birbaşa təsir göstərir. Daha böyük şüa ayrılması daha böyük bir ləkə ölçüsünə səbəb olur ki, bu da əks olunmuş işığın səpələnməsinə və qeyri-dəqiq ölçmələrə səbəb ola bilər. Daha uzun məsafələrdə daha böyük bir ləkə ölçüsü əks olunmuş işığı zəiflədə bilər və sensor tərəfindən qəbul edilən siqnal keyfiyyətinə təsir göstərərək ölçmə səhvlərini artıra bilər. Bunun əksinə olaraq, daha kiçik bir şüa ayrılması lazer şüasını daha uzun məsafələrdə fokuslayır və nəticədə daha kiçik bir ləkə ölçüsünə və beləliklə daha yüksək ölçmə dəqiqliyinə səbəb olur. Lazer skanlama və dəqiq lokalizasiya kimi yüksək dəqiqlik tələb edən tətbiqlər üçün daha kiçik bir şüa ayrılması ümumiyyətlə üstünlük verilən seçimdir.
Şüa divergensiyası da ölçmə diapazonu ilə sıx bağlıdır. Böyük şüa divergensiyasına malik lazer məsafə modulları üçün lazer şüası uzun məsafələrə sürətlə yayılacaq, əks olunan siqnalı zəiflədəcək və nəticədə effektiv ölçmə diapazonunu məhdudlaşdıracaq. Bundan əlavə, daha böyük bir nöqtə ölçüsü əks olunan işığın birdən çox istiqamətdən gəlməsinə səbəb ola bilər ki, bu da sensorun hədəfdən siqnalı dəqiq qəbul etməsini çətinləşdirir və bu da öz növbəsində ölçmə nəticələrinə təsir göstərir.
Digər tərəfdən, daha kiçik şüa divergensiyası lazer şüasının konsentrasiyasını qorumağa kömək edir və əks olunan işığın güclü qalmasını təmin edir və beləliklə effektiv ölçmə diapazonunu genişləndirir. Buna görə də, lazer məsafəsi ölçmə modulunun şüa divergensiyası nə qədər kiçik olarsa, effektiv ölçmə diapazonu adətən bir o qədər uzanır.
Şüa divergensiyasının seçimi də lazer məsafə ölçmə modulunun tətbiq ssenarisi ilə sıx bağlıdır. Uzaq məsafəli və yüksək dəqiqlikli ölçmələr tələb edən ssenarilər üçün (məsələn, avtonom sürücülükdə maneələrin aşkarlanması, LiDAR), uzun məsafələrdə dəqiq ölçmələri təmin etmək üçün adətən kiçik şüa divergensiyasına malik modul seçilir.
Qısa məsafəli ölçmələr, skanlama və ya bəzi sənaye avtomatlaşdırma sistemləri üçün əhatə dairəsini artırmaq və ölçmə səmərəliliyini artırmaq üçün daha böyük şüa divergensiyasına malik modula üstünlük verilə bilər.
Şüa divergensiyasına ətraf mühit şəraiti də təsir göstərir. Güclü əks etdirici xüsusiyyətlərə malik mürəkkəb mühitlərdə (məsələn, sənaye istehsal xətləri və ya bina skaneri) lazer şüasının yayılması işığın əks olunmasına və qəbuluna təsir göstərə bilər. Belə hallarda, daha böyük şüa divergensiyası daha böyük bir sahəni əhatə etməklə, alınan siqnalın gücünü artırmaqla və ətraf mühitin müdaxiləsini azaltmaqla kömək edə bilər. Digər tərəfdən, aydın, maneəsiz mühitlərdə daha kiçik şüa divergensiyası ölçmənin hədəfə yönəldilməsinə kömək edə bilər və beləliklə səhvləri minimuma endirir.
3. Şüa Divergensiyasının Seçimi və Dizaynı
Lazer məsafə ölçmə modulunun şüa divergensiyası adətən lazer emitterinin dizaynı ilə müəyyən edilir. Müxtəlif tətbiq ssenariləri və tələbləri şüa divergensiyası dizaynında dəyişikliklərə səbəb olur. Aşağıda bir neçə ümumi tətbiq ssenarisi və onlarla əlaqəli şüa divergensiyası seçimləri verilmişdir:
- Yüksək Dəqiqlik və Uzun Mənzilli Ölçmə:
Həm yüksək dəqiqlik, həm də uzun ölçmə məsafələri (məsələn, dəqiq ölçmələr, LiDAR və avtonom idarəetmə) tələb edən tətbiqlər üçün ümumiyyətlə daha kiçik şüa divergensiyası seçilir. Bu, lazer şüasının daha uzun məsafələrdə kiçik bir nöqtə ölçüsünü saxlamasını təmin edir və həm ölçmə dəqiqliyini, həm də diapazonunu artırır. Məsələn, avtonom idarəetmədə, uzaq maneələri dəqiq aşkar etmək üçün LiDAR sistemlərinin şüa divergensiyası adətən 1° -dən aşağı saxlanılır.
- Daha aşağı dəqiqlik tələbləri ilə geniş əhatə dairəsi:
Daha böyük əhatə dairəsinin tələb olunduğu, lakin dəqiqliyin o qədər də vacib olmadığı ssenarilərdə (məsələn, robot lokalizasiyası və ətraf mühitin skan edilməsi), adətən daha böyük şüa divergensiyası seçilir. Bu, lazer şüasının daha geniş bir sahəni əhatə etməsinə imkan verir, cihazın hissetmə imkanlarını artırır və onu sürətli skanlama və ya geniş sahə aşkarlanması üçün uyğun edir.
- Daxili Qısa Məsafə Ölçməsi:
Daxili və ya qısa mənzilli ölçmələr üçün daha böyük şüa divergensiyası lazer şüasının əhatə dairəsini artırmağa kömək edə bilər və düzgün olmayan əks bucaqlarından qaynaqlanan ölçmə səhvlərini azaldır. Belə hallarda, daha böyük şüa divergensiyası ləkə ölçüsünü artırmaqla sabit ölçmə nəticələrini təmin edə bilər.
4. Nəticə
Şüa divergensiyası lazer məsafə ölçmə modullarının işinə təsir edən əsas amillərdən biridir. Bu, ölçmə dəqiqliyinə, ölçmə diapazonuna və tətbiq ssenarilərinin seçilməsinə birbaşa təsir göstərir. Şüa divergensiyasının düzgün dizaynı lazer məsafə ölçmə modulunun ümumi işinə müsbət təsir göstərə bilər və müxtəlif tətbiqlərdə onun sabitliyini və səmərəliliyini təmin edə bilər. Lazer məsafə ölçmə texnologiyası inkişaf etməyə davam etdikcə, şüa divergensiyasının optimallaşdırılması bu modulların tətbiq diapazonunun və ölçmə imkanlarının genişləndirilməsində mühüm amilə çevriləcəkdir.
Lumispot
Ünvan: Bina 4 #, №99 Furong 3-cü Yol, Xishan Rayonu. Wuxi, 214000, Çin
Tel: + 86-0510 87381808.
Mobil: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Yazı vaxtı: 18 Noyabr 2024