01 Inleiding
De afgelopen jaren, met de opkomst van onbemande gevechtsplatforms, drones en draagbare uitrusting voor individuele soldaten, hebben geminiaturiseerde, draagbare laser-afstandmeters met een groot bereik brede toepassingsmogelijkheden laten zien. De laser-afstandsmeettechnologie met erbiumglas en een golflengte van 1535 nm wordt steeds volwassener. Deze technologie biedt voordelen zoals oogveiligheid, een sterk vermogen om door rook heen te kijken en een groot bereik, en is daarmee een belangrijke ontwikkelingsrichting voor laser-afstandsmeettechnologie.
02 Productintroductie
De LSP-LRS-0310 F-04 laser-afstandsmeter is een laser-afstandsmeter die is ontwikkeld op basis van de 1535 nm Er-glaslaser, die onafhankelijk door Lumispot is ontwikkeld. Hij maakt gebruik van de innovatieve single-pulse time-of-flight (TOF)-afstandsmetingsmethode en biedt uitstekende meetprestaties voor diverse objecten. De afstand tot gebouwen kan gemakkelijk 5 kilometer bereiken en zelfs tot snel rijdende auto's kan een stabiele afstand van 3,5 kilometer worden gemeten. In toepassingsscenario's zoals persoonsbewaking bedraagt de meetafstand tot personen meer dan 2 kilometer, wat de nauwkeurigheid en realtime aard van de gegevens garandeert. De LSP-LRS-0310F-04 laser-afstandsmeter ondersteunt communicatie met de hostcomputer via de RS422 seriële poort (een TTL seriële poort op maat is ook beschikbaar), waardoor gegevensoverdracht gemakkelijker en efficiënter verloopt.
Afbeelding 1. Productdiagram van de LSP-LRS-0310 F-04 laser afstandsmeter en vergelijking van de grootte van een munt van één yuan.
03 Productkenmerken
* Geïntegreerd ontwerp voor straalvergroting: efficiënte integratie en verbeterde aanpassingsvermogen aan de omgeving
Het geïntegreerde bundelverbredingsontwerp zorgt voor nauwkeurige coördinatie en efficiënte samenwerking tussen de componenten. De LD-pompbron levert een stabiele en efficiënte energie-input voor het lasermedium, de snelle-as-collimator en focusspiegel regelen nauwkeurig de bundelvorm, de versterkingsmodule versterkt de laserenergie verder en de bundelverbreder vergroot effectief de bundeldiameter, verkleint de bundeldivergentiehoek en verbetert de directiviteit en transmissieafstand van de bundel. De optische bemonsteringsmodule bewaakt de laserprestaties in realtime om een stabiele en betrouwbare output te garanderen. Tegelijkertijd is het afgedichte ontwerp milieuvriendelijk, verlengt het de levensduur van de laser en verlaagt het de onderhoudskosten.
Afbeelding 2. Werkelijke afbeelding van een erbiumglaslaser.
* Afstandsmeetmodus met segmentomschakeling: nauwkeurige meting voor verbeterde nauwkeurigheid van de afstandsmeting.
De segmentatieschakelmethode voor afstandsmeting is gebaseerd op nauwkeurige metingen. Door het optimaliseren van het optische pad en geavanceerde signaalverwerkingsalgoritmen, in combinatie met de hoge energieopbrengst en lange pulsduur van de laser, kan deze methode atmosferische interferentie effectief doordringen en de stabiliteit en nauwkeurigheid van de meetresultaten garanderen. Deze technologie maakt gebruik van een strategie met een hoge herhalingsfrequentie om continu meerdere laserpulsen uit te zenden, echsignalen te verzamelen en te verwerken. Hierdoor worden ruis en interferentie effectief onderdrukt, de signaal-ruisverhouding aanzienlijk verbeterd en een nauwkeurige meting van de afstand tot het doel mogelijk gemaakt. Zelfs in complexe omgevingen of bij kleine veranderingen kunnen segmentatieschakelmethoden voor afstandsmeting de nauwkeurigheid en stabiliteit van de meetresultaten waarborgen, waardoor het een belangrijk technisch middel is geworden om de nauwkeurigheid van afstandsmetingen te verbeteren.
*Het dubbele drempelschema compenseert de nauwkeurigheid van de afstandsmeting: dubbele kalibratie, nauwkeurigheid voorbij de limiet
De kern van het duale drempelsysteem ligt in het dubbele kalibratiemechanisme. Het systeem stelt eerst twee verschillende signaaldrempels in om twee cruciale tijdstippen van het doelechosignaal vast te leggen. Deze twee tijdstippen verschillen enigszins door de verschillende drempels, maar juist dit verschil is essentieel voor het compenseren van fouten. Door middel van zeer nauwkeurige tijdmeting en -berekening kan het systeem het tijdsverschil tussen deze twee tijdstippen nauwkeurig berekenen en de oorspronkelijke afstandsmetingen dienovereenkomstig fijn kalibreren, waardoor de nauwkeurigheid van de afstandsmeting aanzienlijk wordt verbeterd.
Figuur 3 Schematisch diagram van de nauwkeurigheid van de compensatie van het duale drempelalgoritme
* Ontwerp met laag energieverbruik: hoog rendement, energiebesparing, optimale prestaties
Door diepgaande optimalisatie van circuitmodules zoals de hoofdprintplaat en de driverprintplaat, hebben we geavanceerde energiezuinige chips en efficiënte energiebeheerstrategieën toegepast. Hierdoor blijft het stroomverbruik van het systeem in de stand-bymodus strikt onder de 0,24 W, een aanzienlijke reductie ten opzichte van traditionele ontwerpen. Bij een frequentiebereik van 1 Hz blijft het totale stroomverbruik ook binnen de 0,76 W, wat een uitstekende energie-efficiëntie aantoont. Hoewel het stroomverbruik in de piekbelastingsmodus toeneemt, blijft het effectief binnen de 3 W, waardoor een stabiele werking van de apparatuur onder hoge prestatie-eisen wordt gegarandeerd, rekening houdend met de doelstellingen voor energiebesparing.
* Extreem hoge werkcapaciteit: uitstekende warmteafvoer, wat zorgt voor een stabiele en efficiënte werking.
Om de uitdaging van hoge temperaturen aan te kunnen, maakt de LSP-LRS-0310F-04 laser afstandsmeter gebruik van een geavanceerd warmteafvoersysteem. Door het interne warmtegeleidingspad te optimaliseren, het warmteafvoeroppervlak te vergroten en zeer efficiënte warmteafvoermaterialen te gebruiken, kan het product de intern gegenereerde warmte snel afvoeren. Hierdoor blijven de kerncomponenten op een geschikte bedrijfstemperatuur, zelfs bij langdurig gebruik onder hoge belasting. Deze uitstekende warmteafvoer verlengt niet alleen de levensduur van het product, maar garandeert ook de stabiliteit en consistentie van de afstandsmeting.
* Draagbaarheid en duurzaamheid: geminiaturiseerd ontwerp, uitstekende prestaties gegarandeerd.
De LSP-LRS-0310F-04 laser afstandsmeter kenmerkt zich door zijn verbazingwekkend kleine formaat (slechts 33 gram) en lichte gewicht, terwijl hij tegelijkertijd uitstekende kwaliteit, stabiele prestaties, hoge schokbestendigheid en oogveiligheid van topniveau biedt. Dit resulteert in een perfecte balans tussen draagbaarheid en duurzaamheid. Het ontwerp van dit product weerspiegelt een diepgaand begrip van de behoeften van de gebruiker en een hoge mate van integratie van technologische innovatie, waardoor het een gewild product op de markt is geworden.
04 Toepassingsscenario
Het wordt gebruikt in tal van specialistische gebieden, zoals richten en afstandsmeting, foto-elektrische positionering, drones, onbemande voertuigen, robotica, intelligente transportsystemen, intelligente productie, intelligente logistiek, veilige productie en intelligente beveiliging.
05 Belangrijkste technische indicatoren
De basisparameters zijn als volgt:
| Item | Waarde |
| Golflengte | 1535±5 nm |
| Laser divergentiehoek | ≤0,6 mrad |
| Ontvangstopening | Φ16mm |
| Maximaal bereik | ≥3,5 km (voertuigdoel) |
| ≥ 2,0 km (menselijk doelwit) | |
| ≥5 km (bouwdoel) | |
| Minimaal meetbereik | ≤15 m |
| Nauwkeurigheid van afstandsmeting | ≤ ±1m |
| Meetfrequentie | 1~10Hz |
| Afstandsresolutie | ≤ 30m |
| Hoekresolutie | 1,3 mrad |
| Nauwkeurigheid | ≥98% |
| Vals alarmpercentage | ≤ 1% |
| Detectie van meerdere doelen | Het standaarddoel is het eerste doel, en het maximaal ondersteunde doel is 3. |
| Gegevensinterface | RS422 seriële poort (aanpasbare TTL) |
| Voedingsspanning | DC 5 ~ 28 V |
| Gemiddeld stroomverbruik | ≤ 0,76W (bij 1Hz-werking) |
| Piekstroomverbruik | ≤3W |
| Stroomverbruik in stand-bymodus | ≤0,24 W (stroomverbruik wanneer er geen afstand wordt gemeten) |
| Stroomverbruik in slaapstand | ≤ 2 mW (wanneer de POWER_EN-pin laag wordt getrokken) |
| Bereiklogica | Met functie voor het meten van de eerste en laatste afstand. |
| Afmetingen | ≤48 mm × 21 mm × 31 mm |
| gewicht | 33 g ± 1 g |
| Bedrijfstemperatuur | -40℃~+ 70 ℃ |
| Opslagtemperatuur | -55 ℃~ + 75 ℃ |
| Schok | >75 g@6ms |
| trilling | Algemene trillingstest voor de onderste integriteit (GJB150.16A-2009 Figuur C.17) |
Afmetingen van het product:
Afbeelding 4 LSP-LRS-0310 F-04 Laserafstandsmeter Productafmetingen
06 Richtlijnen
* De laser die door deze afstandsmodule wordt uitgezonden, heeft een golflengte van 1535 nm, wat veilig is voor het menselijk oog. Hoewel het een veilige golflengte is voor het menselijk oog, wordt aangeraden niet direct in de laser te kijken;
* Zorg er bij het afstellen van de paralleliteit van de drie optische assen voor dat de ontvangstlens wordt geblokkeerd, anders raakt de detector permanent beschadigd door overmatige echo;
* Deze afstandsmeetmodule is niet luchtdicht. Zorg ervoor dat de relatieve luchtvochtigheid in de omgeving lager is dan 80% en houd de omgeving schoon om schade aan de laser te voorkomen.
* Het bereik van de afstandsmodule is afhankelijk van het atmosferische zicht en de aard van het doel. Het bereik zal kleiner zijn bij mist, regen en zandstormen. Doelen zoals groene bladeren, witte muren en blootliggend kalksteen hebben een goede reflectiviteit en kunnen het bereik vergroten. Bovendien zal het bereik kleiner worden naarmate de hellingshoek van het doel ten opzichte van de laserstraal toeneemt.
Het is ten strengste verboden om met de laser te richten op sterk reflecterende objecten zoals glas en witte muren binnen een straal van 5 meter, om te voorkomen dat de echo te sterk wordt en de APD-detector beschadigt;
Het is ten strengste verboden om de kabel in of uit te pluggen wanneer de stroom is ingeschakeld;
* Zorg ervoor dat de stroompolariteit correct is aangesloten, anders kan dit permanente schade aan het apparaat veroorzaken..
Geplaatst op: 9 september 2024