Lazer məsafəölçənlər idman və tikintidən tutmuş hərbi və elmi tədqiqatlara qədər müxtəlif sahələrdə əvəzolunmaz alətlərə çevrilib. Bu cihazlar lazer impulsları yayaraq və onların əksini təhlil edərək məsafələri diqqətəlayiq dəqiqliklə ölçürlər. Onların necə işlədiyini qiymətləndirmək üçün onların əsas komponentlərini parçalamaq vacibdir. Bu yazıda biz lazer məsafəölçəninin əsas hissələrini və dəqiq ölçmələrin aparılmasında onların rollarını araşdıracağıq.
1. Lazer Diodu (Emitter)
Hər bir lazer diapazonunun mərkəzində ölçmə üçün istifadə olunan koherent işıq şüasını yaradan lazer diodudur. Tipik olaraq yaxın infraqırmızı spektrdə (məsələn, 905 nm və ya 1550 nm dalğa uzunluğunda) işləyən diod qısa, fokuslanmış işıq impulsları yayır. Dalğa uzunluğunun seçimi təhlükəsizlik (insan gözlərini qorumaq üçün) və müxtəlif ekoloji şəraitdə performansı tarazlaşdırır. Yüksək keyfiyyətli diodlar uzunmüddətli dəqiqlik üçün vacib olan ardıcıl şüa intensivliyini təmin edir.
2. Optik Lens Sistemi
Optik lens sistemi iki əsas funksiyanı yerinə yetirir:
- Kollimasiya: Emissiya olunan lazer şüası daralır və məsafədə dağılmanı minimuma endirmək üçün paralel şüaya düzülür.
- Fokuslanma: Qayıdan əks olunan işıq üçün linzalar səpələnmiş fotonları detektorun üzərinə cəmləşdirir.
Qabaqcıl məsafəölçənlərə müxtəlif hədəf ölçülərinə və ya məsafələrə uyğunlaşmaq üçün tənzimlənən linzalar və ya böyütmə imkanları ola bilər.
3. Fotodetektor (qəbuledici)
Fotodetektor - tez-tez uçqun fotodiodu (APD) və ya PIN diodu - əks olunan lazer impulslarını tutur. APD-lər yüksək həssaslıq və zəif siqnalları gücləndirmək qabiliyyətinə görə uzunmüddətli tətbiqlər üçün üstünlük təşkil edir. Mühit işığını (məsələn, günəş işığı) süzmək üçün optik zolaqlı filtrlər qəbulediciyə inteqrasiya olunur və yalnız lazerin xüsusi dalğa uzunluğunun aşkar edilməsini təmin edir.
4. Uçuş Vaxtı (ToF) Devresi
Uçuş vaxtı sxemi məsafənin hesablanmasının arxasında duran beyindir. O, buraxılan nəbz və aşkar edilmiş əksetmə arasındakı vaxt gecikməsini ölçür. İşıq məlum sürətlə (~3×10⁸ m/s) hərəkət etdiyi üçün məsafə düsturla hesablanır:
Ultra yüksək sürətli taymerlər (pikosaniyələrdə ayırdetmə qabiliyyəti ilə) millimetr səviyyəli dəqiqlik üçün, xüsusən də qısa məsafəli tətbiqlərdə çox vacibdir.
5. Siqnalların emalı bölməsi
Fotodetektordan alınan xam məlumatlar mikro nəzarətçi və ya rəqəmsal siqnal prosessoru (DSP) tərəfindən işlənir. Bu qurğu səs-küyü süzür, ətraf mühit amillərini (məsələn, atmosferin zəifləməsi) kompensasiya edir və vaxt ölçmələrini məsafə oxunuşlarına çevirir. Qabaqcıl alqoritmlər çoxlu əks-sədaları da idarə edə bilər (məsələn, ağac gövdəsini hədəf alarkən yarpaqlara məhəl qoymamaq).
6. Ekran və İstifadəçi İnterfeysi
Əksər məsafəölçənlər ölçmələri göstərmək üçün LCD və ya OLED displeyinə malikdir, tez-tez yamacın tənzimlənməsi, davamlı skanlama və ya məlumatların qeyd edilməsi üçün Bluetooth bağlantısı kimi rejimlərlə artırılır. İstifadəçi girişləri - düymələr, toxunma ekranları və ya fırlanan zənglər - qolf, ov və ya tədqiqat kimi xüsusi istifadə halları üçün fərdiləşdirməyə imkan verir.
7. Enerji təchizatı
Yığcam təkrar doldurulan batareya (məsələn, Li-ion) və ya birdəfəlik istifadə olunan hüceyrələr cihazı gücləndirir. Enerji səmərəliliyi xüsusilə açıq hava şəraitində istifadə olunan əl modelləri üçün çox vacibdir. Bəzi məsafəölçənlər hərəkətsizlik zamanı batareyanın ömrünü uzatmaq üçün enerjiyə qənaət rejimlərini özündə birləşdirir.
8. Korpus və Montaj Sistemləri
Korpus davamlılıq və erqonomika üçün nəzərdə tutulmuşdur, çox vaxt suya davamlı və ya zərbəyə davamlı materiallardan (IP reytinqləri) ibarətdir. Digər avadanlıqlarla (məsələn, kameralar, tüfənglər və ya dronlar) inteqrasiya üçün ştativ yuvaları və ya Picatinny relsləri kimi montaj seçimləri daxil edilə bilər.
Hamısı Birlikdə Necə İşləyir
1. Lazer diodu hədəfə doğru impuls verir.
2. Optik sistem şüanı istiqamətləndirir və əksi toplayır.
3. Fotodetektor ətraf səs-küydən süzülmüş, geri qayıtma siqnalını çəkir.
4. ToF sxemi keçən vaxtı hesablayır.
5. Prosessor vaxtı məsafəyə çevirir və nəticəni göstərir.
Nəticə
Lazer diodunun dəqiqliyindən tutmuş emal alqoritmlərinin mürəkkəbliyinə qədər lazer məsafəölçən cihazının hər bir komponenti dəqiqlik və etibarlılığın təmin edilməsində mühüm rol oynayır. İstər bir zərbəni mühakimə edən bir qolfçu, istərsə də ərazinin xəritəsini tərtib edən mühəndis olmağınızdan asılı olmayaraq, bu elementləri başa düşmək ehtiyaclarınız üçün düzgün aləti seçməyə kömək edir.
Göndərmə vaxtı: 18 mart 2025-ci il