Uusi tulokas – 1535 nm:n Erbium-laseretäisyysmittarimoduuli

01 Johdanto

 

Viime vuosina miehittämättömien taistelualustojen, dronejen ja yksittäisten sotilaiden kannettavien varusteiden yleistymisen myötä miniatyrisoidut, kädessä pidettävät pitkän kantaman laseretäisyysmittarit ovat osoittaneet laajaa sovelluspotentiaalia. Erbiumlasista valmistettu laseretäisyysmittaustekniikka, jonka aallonpituus on 1535 nm, on kehittymässä yhä kypsemmäksi. Sen etuna on silmien turvallisuus, vahva savun läpäisykyky ja pitkä kantama, ja se on laseretäisyysmittausteknologian kehityksen keskeinen suunta.

 

02 Tuotteen esittely

 

LSP-LRS-0310 F-04 -laseretäisyysmittari on Lumispotin itsenäisesti kehittämän 1535 nm:n Er-lasilaserin pohjalta kehitetty laseretäisyysmittari. Se käyttää innovatiivista yksipulssista lentoaikaa (TOF) hyödyntävää etäisyysmittausmenetelmää, ja sen etäisyysmittausominaisuudet ovat erinomaiset erityyppisille kohteille – rakennusten mittausetäisyys voi helposti olla 5 kilometriä, ja jopa nopeasti liikkuvien autojen mittausetäisyys on vakaa 3,5 kilometriä. Sovellustilanteissa, kuten henkilöstön seurannassa, ihmisten mittausetäisyys on yli 2 kilometriä, mikä varmistaa tiedon tarkkuuden ja reaaliaikaisuuden. LSP-LRS-0310F-04 -laseretäisyysmittari tukee tiedonsiirtoa isäntätietokoneen kanssa RS422-sarjaportin kautta (myös TTL-sarjaportin mukautuspalvelu on saatavilla), mikä tekee tiedonsiirrosta kätevämpää ja tehokkaampaa.

 

 

Kuva 1 LSP-LRS-0310 F-04 -laseretäisyysmittarin tuotekaavio ja yhden juanin kolikoiden kokovertailu

 

03 Tuotteen ominaisuudet

 

* Palkin laajennukseen integroitu suunnittelu: tehokas integrointi ja parannettu ympäristöystävällisyys

Integroitu säteenlaajennusrakenne varmistaa komponenttien tarkan koordinoinnin ja tehokkaan yhteistyön. LD-pumppulähde tarjoaa vakaan ja tehokkaan energiansyötön laserväliaineelle, nopeaakselinen kollimaattori ja tarkennuspeili ohjaavat tarkasti säteen muotoa, vahvistusmoduuli vahvistaa laserenergiaa entisestään ja säteenlaajennin laajentaa tehokkaasti säteen halkaisijaa, pienentää säteen hajaantumiskulmaa ja parantaa säteen suuntaavuutta ja lähetysetäisyyttä. Optinen näytteenottomoduuli valvoo laserin suorituskykyä reaaliajassa varmistaakseen vakaan ja luotettavan lähdön. Samalla suljettu rakenne on ympäristöystävällinen, pidentää laserin käyttöikää ja vähentää ylläpitokustannuksia.

 

Kuva 2 Erbiumlasilaserin todellinen kuva

 

* Segmentin kytkentäetäisyyden mittaustila: tarkka mittaus etäisyyden mittaustarkkuuden parantamiseksi

Segmentoitu kytkentäetäisyydenmittausmenetelmä perustuu tarkkaan mittaukseen. Optimoimalla optisen reitin suunnittelun ja edistyneet signaalinkäsittelyalgoritmit yhdistettynä laserin korkeaan energiatehokkuuteen ja pitkiin pulssiominaisuuksiin se pystyy läpäisemään ilmakehän häiriöt ja varmistamaan mittaustulosten vakauden ja tarkkuuden. Tämä tekniikka käyttää korkean toistotaajuuden etäisyydenmittausstrategiaa useiden laserpulssien jatkuvaan lähettämiseen ja kaikusignaalien keräämiseen ja käsittelyyn, mikä tehokkaasti vaimentaa kohinaa ja häiriöitä, parantaa merkittävästi signaali-kohinasuhdetta ja saavuttaa tarkan kohteen etäisyyden mittauksen. Segmentoitu kytkentäetäisyydenmittausmenetelmä voi varmistaa mittaustulosten tarkkuuden ja vakauden jopa monimutkaisissa ympäristöissä tai pienten muutosten edessä, ja siitä on tullut tärkeä tekninen keino parantaa etäisyystarkkuutta.

 

*Kaksinkertainen kynnysarvojärjestelmä kompensoi mittaustarkkuutta: kaksinkertainen kalibrointi, tarkkuusrajan ylittävällä alueella

Kaksoiskynnysjärjestelmän ydin on sen kaksoiskalibrointimekanismi. Järjestelmä asettaa ensin kaksi erilaista signaalikynnystä kahden kriittisen aikapisteen mittaamiseksi kohdekaikusignaalista. Nämä kaksi aikapistettä eroavat hieman toisistaan ​​​​eri kynnysten vuoksi, mutta juuri tämä ero on avain virheiden kompensointiin. Tarkan aikamittauksen ja -laskennan avulla järjestelmä voi laskea tarkasti näiden kahden aikapisteen välisen aikaeron ja hienokalibroida alkuperäiset etäisyysmittauksen tulokset vastaavasti, mikä parantaa merkittävästi etäisyysmittauksen tarkkuutta.

 

 

Kuva 3. Kaaviokuva kaksoiskynnysalgoritmin kompensaatioalueen tarkkuudesta

 

* Alhainen virrankulutus: korkea hyötysuhde, energiansäästö, optimoitu suorituskyky

Piirimoduulien, kuten pääohjauskortin ja ohjainkortin, perusteellisen optimoinnin avulla olemme ottaneet käyttöön edistyneitä vähän virtaa kuluttavia siruja ja tehokkaita virranhallintastrategioita varmistaaksemme, että valmiustilassa järjestelmän virrankulutus pysyy tarkasti alle 0,24 W:ssa, mikä on merkittävä vähennys perinteisiin malleihin verrattuna. 1 Hz:n taajuusalueella kokonaisvirrankulutus pysyy myös 0,76 W:ssa, mikä osoittaa erinomaista energiatehokkuutta. Huippukäytössä, vaikka virrankulutus kasvaakin, sitä hallitaan silti tehokkaasti 3 W:n sisällä, mikä varmistaa laitteen vakaan toiminnan korkeissa suorituskykyvaatimuksissa ja ottaa huomioon energiansäästötavoitteet.

 

* Äärimmäinen työkyky: erinomainen lämmönpoisto, joka varmistaa vakaan ja tehokkaan toiminnan

Korkean lämpötilan haasteen selviämiseksi LSP-LRS-0310F-04 -laseretäisyysmittarissa on edistynyt lämmönpoistojärjestelmä. Optimoimalla sisäisen lämmönjohtavuusreitin, lisäämällä lämmönpoistopinta-alaa ja käyttämällä tehokkaita lämmönpoistomateriaaleja tuote voi nopeasti haihduttaa syntyvän sisäisen lämmön, mikä varmistaa, että ydinkomponentit voivat ylläpitää sopivaa käyttölämpötilaa pitkäaikaisessa kuormituksessa. Tämä erinomainen lämmönpoistokyky ei ainoastaan ​​pidennä tuotteen käyttöikää, vaan varmistaa myös mittaussuorituskyvyn vakauden ja yhdenmukaisuuden.

 

* Kannettavuus ja kestävyys: miniatyyrikokoinen muotoilu, erinomainen suorituskyky taattu

LSP-LRS-0310F-04 -laseretäisyysmittarille on ominaista hämmästyttävä pieni koko (vain 33 grammaa) ja kevyt paino, samalla kun se ottaa huomioon erinomaisen vakaan suorituskyvyn, korkean iskunkestävyyden ja ensiluokkaisen silmäturvallisuuden, mikä osoittaa täydellisen tasapainon kannettavuuden ja kestävyyden välillä. Tämän tuotteen suunnittelu heijastaa täysin käyttäjien tarpeiden syvällistä ymmärrystä ja teknologisen innovaation korkeaa integrointiastetta, ja siitä on tullut markkinoiden huomion keskipiste.

 

04 Sovellusskenaario

 

Sitä käytetään monilla erikoisaloilla, kuten tähtäyksessä ja etäisyyden mittauksessa, valosähköisessä paikannuksessa, droneissa, miehittämättömissä ajoneuvoissa, robotiikassa, älykkäissä kuljetusjärjestelmissä, älykkäässä valmistuksessa, älykkäässä logistiikassa, turvallisessa tuotannossa ja älykkäässä turvallisuudessa.

 

05 Tärkeimmät tekniset indikaattorit

 

Perusparametrit ovat seuraavat:

Tuote

Arvo

Aallonpituus

1535±5 nm

Laserdivergenssikulma

≤0,6 mrad

Vastaanottava aukko

Φ16mm

Suurin kantama

≥3,5 km (ajoneuvokohde)

≥ 2,0 km (ihmiskohde)

≥5 km (rakennuskohde)

Minimimittausalue

≤15 m

Etäisyysmittauksen tarkkuus

≤ ±1 m

Mittaustaajuus

1–10 Hz

Etäisyystarkkuus

≤ 30 m

Kulmaresoluutio

1,3 mrad

Tarkkuus

≥98 %

Väärien hälytysten määrä

≤ 1 %

Usean kohteen tunnistus

Oletusarvoinen kohde on ensimmäinen kohde ja suurin tuettu kohde on 3

Tietoliitäntä

RS422-sarjaportti (muokattava TTL)

Syöttöjännite

5–28 V tasavirta

Keskimääräinen virrankulutus

≤ 0,76 W (1 Hz:n käyttö)

Huippukulutus

≤3W

Valmiustilan virrankulutus

≤0,24 W (virrankulutus, kun etäisyyttä ei mitata)

Lepotilan virrankulutus

≤ 2 mW (kun POWER_EN-nasta on vedetty alas)

Alueellinen logiikka

Ensimmäisen ja viimeisen etäisyyden mittaustoiminnolla

Mitat

≤48 mm × 21 mm × 31 mm

paino

33 g ± 1 g

Käyttölämpötila

-40 ℃~+ 70 ℃

Säilytyslämpötila

-55 ℃~ + 75 ℃

Järkyttää

> 75 g @ 6 ms

tärinä

Yleinen alemman eheystason tärinäkoe (GJB150.16A-2009 kuva C.17)

 

Tuotteen ulkonäkömitat:

 

Kuva 4 LSP-LRS-0310 F-04 -laseretäisyysmittarin mitat

 

06 Ohjeet

 

* Tämän etäisyysmittarin lähettämän laserin aallonpituus on 1535 nm, mikä on turvallista ihmissilmälle. Vaikka se on turvallinen aallonpituus ihmissilmälle, on suositeltavaa olla katsomatta suoraan laseriin;

* Kun säädät kolmen optisen akselin yhdensuuntaisuutta, varmista, että peität vastaanottavan linssin, muuten ilmaisin vaurioituu pysyvästi liiallisen kaiun vuoksi;

* Tämä mittausmoduuli ei ole ilmatiivis. Varmista, että ympäristön suhteellinen kosteus on alle 80 % ja pidä ympäristö puhtaana laserin vahingoittumisen välttämiseksi.

* Etäisyysmoduulin kantama riippuu ilmakehän näkyvyydestä ja kohteen luonteesta. Kantama lyhenee sumussa, sateessa ja hiekkamyrskyssä. Kohteilla, kuten vihreillä lehdillä, valkoisilla seinillä ja paljaalla kalkkikivellä, on hyvä heijastavuus ja ne voivat pidentää kantamaa. Lisäksi, kun kohteen kaltevuuskulma lasersäteeseen nähden kasvaa, kantama lyhenee;

* Lasersäteen ampuminen voimakkaasti heijastaviin kohteisiin, kuten lasiin ja valkoisiin seiniin, on ehdottomasti kielletty 5 metrin säteellä, jotta vältetään liian voimakkaan kaiun syntyminen ja APD-ilmaisimen vaurioituminen;

* Kaapelin kytkeminen tai irrottaminen on ehdottomasti kielletty, kun virta on päällä;

* Varmista, että virtalähteen napaisuus on kytketty oikein, muuten se vahingoittaa laitetta pysyvästi.


Julkaisun aika: 09.09.2024