Laserafstandsmetingsmodules is hoë-presisie-instrumente wat wyd gebruik word in velde soos outonome bestuur, hommeltuie, industriële outomatisering en robotika. Die werkbeginsel van hierdie modules behels tipies die uitstraal van 'n laserstraal en die meting van die afstand tussen die voorwerp en die sensor deur die gereflekteerde lig te ontvang. Onder die verskillende prestasieparameters van laserafstandsmetingsmodules is straaldivergensie 'n belangrike faktor wat die meet akkuraatheid, meetbereik en die keuse van toepassingscenario's direk beïnvloed.
1. Basiese konsep van balkdivergensie
Straaldivergensie verwys na die hoek waaronder die laserstraal in deursneegrootte toeneem soos dit verder van die laseremitter af beweeg. Eenvoudiger gestel, hoe kleiner die straaldivergensie, hoe meer gekonsentreerd bly die laserstraal tydens voortplanting; omgekeerd, hoe groter die straaldivergensie, hoe wyer versprei die straal. In praktiese toepassings word die straaldivergensie gewoonlik in hoeke (grade of milliradiaal) uitgedruk.
Die divergensie van die laserstraal bepaal hoeveel dit oor 'n gegewe afstand versprei, wat weer die kolgrootte op die teikenvoorwerp beïnvloed. As die divergensie te groot is, sal die straal 'n groter area oor lang afstande bedek, wat die meet akkuraatheid kan verminder. Aan die ander kant, as die divergensie te klein is, kan die straal oor lang afstande te gefokus raak, wat dit moeilik maak om behoorlik te reflekteer of selfs die ontvangs van die gereflekteerde sein te voorkom. Daarom is die keuse van 'n gepaste straaldivergensie van kritieke belang vir die akkuraatheid en toepassingsbereik van 'n laserafstandmetingsmodule.
2. Impak van straaldivergensie op die werkverrigting van die laserafstandsmetingsmodule
Straaldivergensie beïnvloed direk die meetnauwkeurigheid van die laserafstandmodule. 'n Groter straaldivergensie lei tot 'n groter kolgrootte, wat kan lei tot verspreide gereflekteerde lig en onakkurate metings. Op langer afstande kan 'n groter kolgrootte die gereflekteerde lig verswak, wat die seinkwaliteit wat deur die sensor ontvang word, beïnvloed en sodoende meetfoute verhoog. In teenstelling hiermee hou 'n kleiner straaldivergensie die laserstraal gefokus oor langer afstande, wat lei tot 'n kleiner kolgrootte en dus hoër meetnauwkeurigheid. Vir toepassings wat hoë presisie vereis, soos laserskandering en presiese lokalisering, is 'n kleiner straaldivergensie oor die algemeen die voorkeurkeuse.
Straaldivergensie is ook nou verwant aan die meetbereik. Vir laserafstandmodules met groot straaldivergensie sal die laserstraal vinnig oor lang afstande versprei, wat die gereflekteerde sein verswak en uiteindelik die effektiewe meetbereik beperk. Daarbenewens kan 'n groter kolgrootte veroorsaak dat gereflekteerde lig uit verskeie rigtings kom, wat dit moeilik maak vir die sensor om die sein van die teiken akkuraat te ontvang, wat weer die meetresultate beïnvloed.
Aan die ander kant help 'n kleiner straaldivergensie dat die laserstraal gekonsentreerd bly, wat verseker dat die gereflekteerde lig sterk bly en dus die effektiewe meetbereik verleng. Daarom, hoe kleiner die straaldivergensie van 'n laserafstandsmetingsmodule, hoe verder strek die effektiewe meetbereik tipies.
Die keuse van straaldivergensie is ook nou gekoppel aan die toepassingscenario van die laserafstandmetingsmodule. Vir scenario's wat langafstand- en hoë-presisiemetings vereis (soos obstruksieopsporing in outonome bestuur, LiDAR), word 'n module met 'n klein straaldivergensie tipies gekies om akkurate metings oor lang afstande te verseker.
Vir kortafstandmetings, skandering of sommige industriële outomatiseringstelsels, kan 'n module met 'n groter straaldivergensie verkies word om die dekkingsarea te vergroot en die meetdoeltreffendheid te verbeter.
Straaldivergensie word ook beïnvloed deur omgewingstoestande. In komplekse omgewings met sterk reflektiewe eienskappe (soos industriële produksielyne of gebouskandering), kan die verspreiding van die laserstraal die weerkaatsing en ontvangs van lig beïnvloed. In sulke gevalle kan 'n groter straaldivergensie help deur 'n groter area te bedek, die sterkte van die ontvangde sein te verhoog en omgewingsinterferensie te verminder. Aan die ander kant, in helder, onbelemmerde omgewings, kan 'n kleiner straaldivergensie help om die meting op die teiken te fokus en sodoende foute te verminder.
3. Seleksie en Ontwerp van Straaldivergensie
Die straaldivergensie van 'n laserafstandsmetingsmodule word tipies bepaal deur die ontwerp van die laseremitter. Verskillende toepassingscenario's en vereistes lei tot variasies in straaldivergensie-ontwerp. Hieronder is 'n paar algemene toepassingscenario's en hul gepaardgaande straaldivergensie-keuses:
- Hoë presisie en langafstandmeting:
Vir toepassings wat beide hoë presisie en lang meetafstande vereis (soos presiese metings, LiDAR en outonome bestuur), word 'n kleiner straaldivergensie gewoonlik gekies. Dit verseker dat die laserstraal 'n klein kolgrootte oor langer afstande handhaaf, wat beide meet akkuraatheid en reikwydte verbeter. Byvoorbeeld, in outonome bestuur word die straaldivergensie van LiDAR-stelsels tipies onder 1° gehou om verafgeleë hindernisse akkuraat op te spoor.
- Groot dekking met laer presisievereistes:
In scenario's waar 'n groter dekkingsarea vereis word, maar presisie nie so krities is nie (soos robotlokalisering en omgewingskandering), word 'n groter straaldivergensie tipies gekies. Dit laat die laserstraal toe om 'n wyer area te dek, wat die toestel se waarnemingsvermoëns verbeter en dit geskik maak vir vinnige skandering of groot-area-opsporing.
- Binnenshuise kortafstandmeting:
Vir binnenshuise of kortafstandmetings kan 'n groter straaldivergensie help om die laserstraal se dekking te verhoog, wat meetfoute as gevolg van onbehoorlike weerkaatsingshoeke verminder. In sulke gevalle kan 'n groter straaldivergensie stabiele meetresultate verseker deur die kolgrootte te vergroot.
4. Gevolgtrekking
Straaldivergensie is een van die sleutelfaktore wat die werkverrigting van laserafstandsmetingsmodules beïnvloed. Dit beïnvloed direk die meetnauwkeurigheid, meetbereik en die keuse van toepassingscenario's. Behoorlike ontwerp van straaldivergensie kan die algehele werkverrigting van die laserafstandsmetingsmodule verbeter en die stabiliteit en doeltreffendheid daarvan oor verskeie toepassings verseker. Namate laserafstandsmetingstegnologie aanhou ontwikkel, sal die optimalisering van straaldivergensie 'n belangrike faktor word in die uitbreiding van die toepassingsbereik en meetvermoëns van hierdie modules.
Lumispot
Adres: Gebou 4 #, No.99 Furong 3de Pad, Xishan-distrik Wuxi, 214000, China
Tel: + 86-0510 87381808.
Selfoon: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Plasingstyd: 18 Nov 2024