Lazer məsafə ölçmə modulları avtonom idarəetmə, dronlar, sənaye avtomatlaşdırılması və robototexnika kimi sahələrdə geniş istifadə olunan yüksək dəqiqlikli alətlərdir. Bu modulların iş prinsipi adətən lazer şüasının buraxılmasını və əks olunan işığı qəbul edərək obyektlə sensor arasındakı məsafənin ölçülməsini nəzərdə tutur. Lazer məsafəsinin ölçülməsi modullarının müxtəlif performans parametrləri arasında şüa fərqi ölçmə dəqiqliyinə, ölçmə diapazonuna və tətbiq ssenarilərinin seçiminə birbaşa təsir edən mühüm amildir.
1. Şüa Divergensiyasının Əsas Anlayışı
Şüa divergensiyası lazer şüasının lazer emitentindən uzaqlaşdıqca kəsik ölçüsündə artdığı bucağa aiddir. Sadə dillə desək, şüa divergensiyası nə qədər kiçik olarsa, yayılma zamanı lazer şüası bir o qədər konsentrasiyada qalır; əksinə, şüa divergensiyası nə qədər böyükdürsə, şüa daha geniş yayılır. Praktik tətbiqlərdə şüaların fərqliliyi adətən bucaqlarda (dərəcə və ya milliradian) ifadə edilir.
Lazer şüasının fərqliliyi onun müəyyən bir məsafədə nə qədər yayıldığını müəyyən edir və bu da öz növbəsində hədəf obyektdəki ləkə ölçüsünə təsir göstərir. Divergensiya çox böyükdürsə, şüa uzun məsafələrdə daha böyük ərazini əhatə edəcək və bu, ölçmə dəqiqliyini azalda bilər. Digər tərəfdən, divergensiya çox kiçik olarsa, şüa uzun məsafələrə çox fokuslana bilər ki, bu da düzgün əks etdirməyi çətinləşdirir və ya hətta əks olunan siqnalın alınmasına mane olur. Buna görə də, müvafiq şüa divergensiyasının seçilməsi lazer məsafəsinin ölçülməsi modulunun dəqiqliyi və tətbiqi diapazonu üçün çox vacibdir.
2. Şüa Divergensiyasının Lazer Məsafə Ölçmə Modulunun Performansına Təsiri
Şüaların ayrılması lazer məsafəsi modulunun ölçmə dəqiqliyinə birbaşa təsir göstərir. Daha böyük şüa fərqi daha böyük ləkə ölçüsü ilə nəticələnir ki, bu da səpələnmiş əks olunan işıq və qeyri-dəqiq ölçmələrə səbəb ola bilər. Daha uzun məsafələrdə daha böyük ləkə ölçüsü əks olunan işığı zəiflədə, sensorun qəbul etdiyi siqnal keyfiyyətinə təsir edərək ölçmə xətalarını artıra bilər. Bunun əksinə olaraq, daha kiçik şüa fərqi lazer şüasının daha uzun məsafələrə fokuslanmasını təmin edir, nəticədə daha kiçik bir ləkə ölçüsü və beləliklə, daha yüksək ölçmə dəqiqliyi əldə edilir. Lazer skanı və dəqiq lokalizasiya kimi yüksək dəqiqlik tələb edən tətbiqlər üçün daha kiçik şüa fərqi ümumiyyətlə üstünlük verilən seçimdir.
Şüaların ayrılması da ölçmə diapazonu ilə sıx bağlıdır. Böyük şüa divergensiyasına malik lazer məsafə modulları üçün lazer şüası uzun məsafələrə sürətlə yayılaraq əks olunan siqnalı zəiflədəcək və nəticədə effektiv ölçmə diapazonunu məhdudlaşdıracaq. Bundan əlavə, daha böyük ləkə ölçüsü əks olunan işığın bir 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 fərqi lazer şüasının konsentrasiyada qalmasına kömək edir, əks olunan işığın güclü qalmasını təmin edir və bununla da effektiv ölçmə diapazonunu genişləndirir. Buna görə də, lazer məsafəsinin ölçülməsi modulunun şüa fərqi nə qədər kiçik olarsa, effektiv ölçmə diapazonu adətən bir o qədər genişlənir.
Şüa divergensiyasının seçimi lazer məsafəsinin ölçülməsi modulunun tətbiqi ssenarisi ilə də sıx bağlıdır. Uzun 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, skanerləmə və ya bəzi sənaye avtomatlaşdırma sistemləri üçün əhatə dairəsini artırmaq və ölçmə səmərəliliyini artırmaq üçün daha böyük şüa fərqinə malik modula üstünlük verilə bilər.
Şüaların divergensiyasına ətraf mühit şəraiti də təsir edir. Güclü əks etdirici xüsusiyyətləri olan mürəkkəb mühitlərdə (məsələn, sənaye istehsal xətləri və ya bina skanı) lazer şüasının yayılması işığın əks olunmasına və qəbuluna təsir göstərə bilər. Belə hallarda, daha böyük şüa fərqi daha geniş ərazini əhatə etməklə, qəbul edilən siqnalın gücünü artırmaqla və ətraf mühitə müdaxiləni azaltmaqla kömək edə bilər. Digər tərəfdən, aydın, maneəsiz mühitlərdə daha kiçik şüa fərqi ölçməni hədəfə yönəltməyə kömək edə bilər və beləliklə, səhvləri minimuma endirir.
3. Şüa Divergensiyasının Seçilməsi və Dizaynı
Lazer məsafəsinin ölçülməsi modulunun şüa fərqliliyi adətən lazer emitentinin dizaynı ilə müəyyən edilir. Fərqli tətbiq ssenariləri və tələbləri şüa divergensiyasının dizaynında dəyişikliklərlə nəticələnir. Aşağıda bir neçə ümumi tətbiq ssenarisi və onlarla əlaqəli şüa fərqi seçimləri verilmişdir:
- Yüksək dəqiqlik və uzun mənzilli ölçmə:
Həm yüksək dəqiqlik, həm də uzun ölçmə məsafələri (dəqiq ölçmələr, LiDAR və avtonom idarəetmə kimi) tələb edən tətbiqlər üçün ümumiyyətlə daha kiçik şüa fərqi seçilir. Bu, lazer şüasının daha uzun məsafələrdə kiçik bir ləkə ölçüsünü saxlamasını təmin edir, həm ölçmə dəqiqliyini, həm də diapazonu artırır. Məsələn, avtonom sürücülükdə LiDAR sistemlərinin şüa fərqi adətən uzaq maneələri dəqiq aşkar etmək üçün 1°-dən aşağı saxlanılır.
- Daha aşağı dəqiqlik tələbləri ilə geniş əhatə dairəsi:
Daha geniş əhatə dairəsinin tələb olunduğu, lakin dəqiqliyin o qədər də kritik olmadığı ssenarilərdə (məsələn, robotun lokallaşdırılması və ətraf mühitin skan edilməsi kimi) adətən daha böyük şüa fərqi seçilir. Bu, lazer şüasının daha geniş ərazini əhatə etməsinə imkan verir, cihazın hissetmə imkanlarını artırır və onu tez skan etmək və ya geniş ərazini aşkar etmək üçün uyğun edir.
- Daxili Qısa Məsafə Ölçüsü:
Daxili və ya qısa məsafəli ölçmələr üçün daha böyük şüa fərqi lazer şüasının əhatə dairəsini artırmağa kömək edə bilər və düzgün əks olunma bucaqları səbəbindən ölçmə xətalarını azalda bilər. Belə hallarda, daha böyük şüa fərqi ləkə ölçüsünü artırmaqla sabit ölçmə nəticələrini təmin edə bilər.
4. Nəticə
Şüaların ayrılması lazer məsafəsinin ölçülməsi modullarının işinə təsir edən əsas amillərdən biridir. Ölçmə dəqiqliyinə, ölçmə diapazonuna və tətbiq ssenarilərinin seçiminə birbaşa təsir göstərir. Şüa divergensiyasının düzgün dizaynı lazer məsafəsinin ölçülməsi modulunun ümumi performansını artıra, müxtəlif tətbiqlərdə onun sabitliyini və səmərəliliyini təmin edə bilər. Lazer məsafəsinin ölçülməsi texnologiyası təkamül etməyə davam etdikcə, şüa divergensiyasının optimallaşdırılması bu modulların tətbiqi diapazonunun və ölçmə imkanlarının genişləndirilməsində mühüm amilə çevriləcəkdir.
Lumispot
Ünvan: Bina 4 #, №99 Furong 3rd Road, Xishan Dist. Wuxi, 214000, Çin
Tel: + 86-0510 87381808.
Mobil: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Göndərmə vaxtı: 18 noyabr 2024-cü il