En artikel visar dig om laserhuvud
2023-02-13
Enligt Maims Consulting, strax efter att världens första Ruby Laser kom ut 1960, föddes laseravståndstekniken med precision som huvudmålet föddes. Laserområdet * * har använts i militären under lång tid, och sedan, med dess starka anti-inblandningsförmåga och hög noggrannhet, har den spelat en enorm roll inom många områden, såsom flyg-, byggnadsundersökningar och kartläggning, vindkraftindustri, intelligent transport, industriell tillverkning och så vidare.
Med den snabba utvecklingen av industriell automatisering och maskinvision har laseravstånd visat sig vara en mycket viktig icke-kontaktdetekteringsmetod i många applikationer såsom detektion, mätning och kontroll. Samtidigt, laser, som, som förutsättningen för avancerad teknik som laserhastighetsmätning, laserspårning, laser tredimensionell avbildning och laserradar (LIDAR), får mer och mer uppmärksamhet. Mimes Consulting kommer att fokusera på att introducera och diskutera flera nuvarande mainstream -laser -metoder.
1. Klassificering av laserhuvudmetod
Enligt den grundläggande principen kan metoder för laserområden delas upp i två kategorier: tid för flygning (TOF) -metod och rymdgeometri, såsom visas i figur 1. Bland dem inkluderar metod för flykting direkt TOF-metod (pulstyp) och indirekt TOF-metod (fastyp); Rumsliga geometriska metoder inkluderar huvudsakligen triangulering och interferometri.
Pulse Laser Ranging är en metod som laserteknologi * * * har använts inom området för kartläggning och kartläggning under lång tid. Den erhåller informationen om målavstånd genom att direkt mäta tidsintervallet mellan det utsända ljuset och den mottagna ljuspulsen, som visas i figur 2. Det uppmätta avståndet kan uttryckas som:
Där d är det uppmätta avståndet är C hastigheten för ljusutbredning i luften, och ∆ t är den runda laseret för laserstråle från emission till mottagning.
Pulslaser har liten utsläppsvinkel, relativt koncentrerad energi i rymden och hög omedelbar kraft. Dessa egenskaper kan användas för att göra olika medellånga distanslaserområden, laserradar, etc. Men pulslaser-metoden räknas tiden för att ta emot och ta emot pulser genom en högfrekvent klockdrift, vilket gör att det är mycket klocka för att vara en ny mätningsmätning för en bristande mätningsmätning för den bristande avståndet.
För närvarande används pulserad laserhuvud i stor utsträckning i långdistans- och lågnoggrannhetsundersökningar, såsom topografiska och geomorfologiska undersökningar, geologisk utforskning, konstruktionsundersökningar, flygplanundersökningar, satellitkorrelation, avståndsmätning mellan himmelska kroppar, etc., såsom visas i figur 3.
3. Faslaseravståndning - Indirekt TOF -metod
Faslaseravståndning använder frekvensen för radiobandet för att modulera amplituden för laserstrålen och mäta fasfördröjningen som genereras av moduleringslampan för en rundtur och konvertera sedan avståndet representerat av fasfördröjningen enligt våglängden för moduleringslampan. Denna metod mäter indirekt tid genom att mäta fasskillnad, så den kallas också indirekt TOF -metod.
As shown in Figure 4, assuming the modulated frequency is f, the modulated waveform λ= C/f, c is the speed of light, and the measured phase shift of modulated light wave signal is ∆ φ， Then the round-trip time of the laser between the measuring point and the target can be calculated ∆ t=∆ φ/ 2 π f, so the measured distance D is:
Men när målavståndet d ökar kan värdet på fasfördröjning vara större än en period av sinusformad modulerad ljusvåg, nämligen ∆ φ = 2 π (n+∆ n), n och ∆ n är integrerade och fraktionella delar av cykeln respektive, så det uppmätta avståndet d är:
Där, l = c/ 2f = λ/ 2 kallas längden på mätningslinjen, och längden på fasen kan betraktas som λ/ avståndet d mätas med en linjal på 2. Avståndet kan erhållas genom att bestämma n och ∆ n. Fraktionerad del ∆ n kan mätas, men n är inte ett fast värde, vilket orsakar problemet med flera solverderingar. För att lösa detta problem är det nödvändigt att mäta samma avstånd med modulerade ljusvågsignaler med flera frekvenser, som också kallas linjalfrekvensen i fasavståndet. Om det uppmätta avståndet är mindre än linjalens längd, n = 0, är lösningsvärdet * * *. När noggrannheten i fasmätningen är fixerad, desto lägre är frekvensen för mätningsledaren, desto större är det olika felet, vilket inte är tillåtet i högprecision. Tvärtom, ju högre frekvensen för den valda linjalen, desto högre mätnoggrannhet, men n -värdet för närvarande kommer att vara större än 1, och det finns ett problem med flera lösningar. För att lösa denna motsägelse, i praktiska tillämpningar, väljer du vanligtvis en linjal som bestämmer instrumentets olika noggrannhet och flera hjälpmedel som bestämmer intervallet, som kallas fin mätning av linjal respektive grov mätningsledare, och kombinerar de två för att få högprecisionsmätning.
Mätnoggrannheten för fasslaserdialler kan nå (SUB) millimeternivå, och mätområdet är från decimeter till kilometer, så den används allmänt inom kort och medelstor.
4. Multi-våglängdsstörningslaser som sträcker sig
Interferometriskt variering är en av de klassiska precisionsmetoderna. Enligt intrångsprincipen för ljus överlappar två rader med ljus med fast fasskillnad och med samma frekvens samma vibrationsriktning eller en liten vinkel mellan vibrationsriktningarna varandra, vilket kommer att ge interferensfenomen.
Såsom visas i figur 6 visas det schematiska diagrammet för den vanligt använda Michelson -interferometern. Laseren som släpps ut av lasern är uppdelad i reflekterat ljus S1 och överförd ljus S2 genom spektroskopet. De två strålarna återspeglas tillbaka av den fasta spegeln M1 respektive den rörliga spegeln M2, och de två konvergerar vid spektroskopet för att bilda en sammanhängande stråle. Då är den kombinerade strålintensiteten i:
När avstånd d = m λ (m är ett heltal), den kombinerade strålamplituden * *, ljusintensitet * *, bildar ljusa ränder; När d = (2 m+1) λ/ klockan 2 är faserna i de två ljusstrålarna motsatta, amplituderna på de två strålarna avbryter varandra, och ljusintensiteten är * * * små och bildar mörka ränder. Enligt denna princip är interferometriska laseravstånd att konvertera de lätta och mörka störningarna från fotoelektriska detektorer till elektriska signaler, som räknas med fotoelektriska räknare, för att inse mätningen av avstånd och förskjutning.
På grund av våglängden för lasern λ kan upplösningen av interferometriska laser -ranging nå NM och noggrannheten är mycket hög. Men den traditionella laserinterferometriska tekniken som nämns ovan mäter endast den relativa förskjutningen och kan inte erhålla målinformationen för målet. Samtidigt, för att säkerställa noggrannheten för kontinuerlig mätning, måste målet röra sig längs en fast styrskena och den optiska vägen kan inte avbrytas. Enligt interferensprincipen kan mätningstekniken endast erhålla fasvärdet i intervallet 0 till 2 π, och med tanke på laser-rundturavståndet är det motsvarande att endast mätning av λ/ om avståndet förändras inom intervallet 2, kommer det avstånd som ska mätas i ett större intervall att vara osäkert eftersom 2 π-multipeln kan inte fastställas. Detta λ/ 2 -intervallet kallas vanligtvis det otvetydiga laserutbudet * * avståndsmätning. På följande sätt:
Där d är det uppmätta avståndet är M och ε heltalet och decimalordningen för störningar som ingår i det uppmätta avståndet. Decimalordern kan erhållas genom mätning, medan M är ett obestämt värde.
För att lösa denna motsägelse används vanligtvis metoden för multi-våglängdsstörning för att uppfylla kraven för hög upplösning och utvidgning av icke-tvetydighetsområdet. Den grundläggande principen för multi-våglängd interferometri är att använda decimalens multipelmetod och utveckla begreppet syntetisk våglängd på den.
Multi-våglängd interferometriska olika (MWI) började med det dubbla våglängdsexperimentet som genomfördes av amerikanska forskare Wyant och Polhemus i början av 1970-talet. Denna metod använder två lasrar med olika våglängder λ 1 、 λ 2 Utför interferensmätning för det okända avståndet samtidigt och ta det in i det uppmätta avståndet d för ovanstående formel:
För att lösa de två ekvationerna finns det:
Var är den syntetiska ekvivalentvåglängden, MS och ε s är respektive λ s interferens frans heltal och decimalordning.
Om den sammansatta våglängden betraktas som den sträckande våglängden, är fasinformationen som motsvarar det okända avståndet skillnaden mellan de olika faserna för de ursprungliga två våglängderna, så det okända avståndet kan lösas. Det icke-tvetydighetsområdet för avståndsmätning utvidgas till hälften av den syntetiska våglängden. Från formeln måste den syntetiska våglängden vara större än λ 1 och λ 2。
På samma sätt, för att ta hänsyn till mätområdet och noggrannheten, kan metoden vidareutvecklas med idén om flera härskare. Multi-våglängdslasern kan användas för att mäta avståndet samtidigt för att generera kompositvåglängder på flera nivåer. Den långa syntetiska våglängden för * * * används för att uppnå mätområdet för * * *, och avståndsmätningsresultatet erhålls används som avståndsreferensvärdet för den kortare syntetiska våglängden, för att lösa intervallmätningsresultatet av denna nivå av syntetisk våglängd, för att realisera intervallmätningen med stort intervall och hög exponering med den lilla synteturen.
Denna metod kräver emellertid flera våglängder för laser, vilket innebär att flera laserkällor krävs. Med tanke på att varje laserkälla behöver sin egen laserfrekvensstabiliseringsenhet och flera lasrar behöver optisk strålkombination med hög precision kommer systemets struktur att påverkas i viss utsträckning i viss utsträckning.
5. FM CW LASER RANGING
Frekvensmodulerad kontinuerlig våg (FMCW) laseravstånd är en annan interferometrisk metod som kan realisera * * * mätning. Den kombinerar fördelarna med optisk interferometri och radioteknik. Den grundläggande principen för FMCW -mätning är att realisera interferometri genom att modulera frekvensen för laserstråle. Generellt används lasern vars frekvens av utgångslaserstråle förändras med tiden som ljuskälla, och Michelson -interferometern används som den grundläggande interferometriska optiska banan. Frekvensskillnadsinformationen genereras enligt referensljusets olika optiska väg och mätljuset. Avståndsinformationen för de två strålarna kan erhållas efter extrahering av signalen och bearbetningen, och mätningen av * * avståndet kan realiseras.
Ta Sawtooth -modulering som ett exempel. Det är en sinus -signal vars frekvens förändras linjärt med tiden i en sågtandform. Den momentana frekvensen för det uppmätta ljuset och referensljuset förändras med tiden, såsom visas i figur 7.
Set the frequency of the reference light as ft, the frequency of the measurement light as fr, the modulation bandwidth as ∆ F, the modulation period as T, and the distance as D. The measurement light will have a time delay relative to the reference light due to different transmission paths as τ， Where ft changes periodically between f0 and fm according to sawtooth wave, then the expression of ft and fr is as follows:
Då är den genererade beat -signalen fem:
Så det uppmätta avståndet:
Den frekvensmodulerade kontinuerliga våglaseravståndet tar laser som bärare, och alla miljöstörningar påverkar endast ljusintensiteten för den uppmätta signalen, men inte frekvensinformationen. Därför kan den erhålla hög noggrannhet och stark förmåga att motstå miljömässigt störningar, och noggrannheten kan nå mikronnivån. Det är för närvarande en forsknings hotspot i stor storlek och mätapplikationer med hög precision. Denna mätmetod kräver emellertid hög stabilitet och linearitet i laserstrålfrekvensen, vilket gör att systemet förverkligas, och mätområdet begränsas av perioden T.
6. Triangular laseravstånd
Triangulära laserområden innebär att ljuskällan, den uppmätta objektytan och det ljusmottagande systemet bildar en triangulär optisk väg tillsammans. Ljuset som släpps ut av laserkällan fokuseras av den kollimerande linsen och sedan incidenten på den uppmätta objektytan. Ljusmottagningssystemet tar emot det spridda ljuset från incidentpunkten och bilder det på den känsliga ytan på den fotoelektriska detektorn. Det är en mätmetod för att mäta det rörliga avståndet för den uppmätta objektytan genom förskjutningen av ljuspunkten på bildytan.
Enligt vinkelförhållandet mellan den infallande laserstrålen och den normala linjen för den uppmätta objektytan finns det i allmänhet två olika metoder: sned och direkt, såsom visas i figur 8. I allmänhet är den direkta laser trianguleringsmetoden enklare i geometrisk algoritm än den sned laser trianguleringsmetoden, och felet är relativt litet, och volymen kan vara utformad för att vara mer kompakt och kompakt. I branschen används ofta den direkta laser -metoden.
Compared with phase laser ranging and frequency modulated continuous wave laser ranging, triangulation laser ranging has many advantages, such as simple structure, fast testing speed, flexible and convenient use, low cost, etc. However, the accuracy of triangulation laser ranging will gradually deteriorate with the increase of distance, and since in the laser triangulation system, the photoelectric detector receives the scattered light from the target surface to be Mätt, denna metod är i allmänhet lämplig för inomhus nära arbete, den är inte lämplig för att arbeta i utomhus- eller inomhusstark ljusbakgrund. Därför är applikationsintervallet för trianguleringslaser i huvudsak liten förskjutningsmätning, som används allmänt vid mätning av objektytkontur, bredd, tjocklek och andra mängder, såsom kroppsmodellytdesign, laserskärning, svepande robot etc. i bilindustrin.
Med den snabba utvecklingen av industriell automatisering och maskinvision har laseravstånd visat sig vara en mycket viktig icke-kontaktdetekteringsmetod i många applikationer såsom detektion, mätning och kontroll. Samtidigt, laser, som, som förutsättningen för avancerad teknik som laserhastighetsmätning, laserspårning, laser tredimensionell avbildning och laserradar (LIDAR), får mer och mer uppmärksamhet. Mimes Consulting kommer att fokusera på att introducera och diskutera flera nuvarande mainstream -laser -metoder.
1. Klassificering av laserhuvudmetod
Enligt den grundläggande principen kan metoder för laserområden delas upp i två kategorier: tid för flygning (TOF) -metod och rymdgeometri, såsom visas i figur 1. Bland dem inkluderar metod för flykting direkt TOF-metod (pulstyp) och indirekt TOF-metod (fastyp); Rumsliga geometriska metoder inkluderar huvudsakligen triangulering och interferometri.
2. Pulslaseravståndning - Direkt TOF -metod
Pulse Laser Ranging är en metod som laserteknologi * * * har använts inom området för kartläggning och kartläggning under lång tid. Den erhåller informationen om målavstånd genom att direkt mäta tidsintervallet mellan det utsända ljuset och den mottagna ljuspulsen, som visas i figur 2. Det uppmätta avståndet kan uttryckas som:
Där d är det uppmätta avståndet är C hastigheten för ljusutbredning i luften, och ∆ t är den runda laseret för laserstråle från emission till mottagning.
Pulslaser har liten utsläppsvinkel, relativt koncentrerad energi i rymden och hög omedelbar kraft. Dessa egenskaper kan användas för att göra olika medellånga distanslaserområden, laserradar, etc. Men pulslaser-metoden räknas tiden för att ta emot och ta emot pulser genom en högfrekvent klockdrift, vilket gör att det är mycket klocka för att vara en ny mätningsmätning för en bristande mätningsmätning för den bristande avståndet.
För närvarande används pulserad laserhuvud i stor utsträckning i långdistans- och lågnoggrannhetsundersökningar, såsom topografiska och geomorfologiska undersökningar, geologisk utforskning, konstruktionsundersökningar, flygplanundersökningar, satellitkorrelation, avståndsmätning mellan himmelska kroppar, etc., såsom visas i figur 3.
3. Faslaseravståndning - Indirekt TOF -metod
Faslaseravståndning använder frekvensen för radiobandet för att modulera amplituden för laserstrålen och mäta fasfördröjningen som genereras av moduleringslampan för en rundtur och konvertera sedan avståndet representerat av fasfördröjningen enligt våglängden för moduleringslampan. Denna metod mäter indirekt tid genom att mäta fasskillnad, så den kallas också indirekt TOF -metod.
As shown in Figure 4, assuming the modulated frequency is f, the modulated waveform λ= C/f, c is the speed of light, and the measured phase shift of modulated light wave signal is ∆ φ， Then the round-trip time of the laser between the measuring point and the target can be calculated ∆ t=∆ φ/ 2 π f, so the measured distance D is:
Men när målavståndet d ökar kan värdet på fasfördröjning vara större än en period av sinusformad modulerad ljusvåg, nämligen ∆ φ = 2 π (n+∆ n), n och ∆ n är integrerade och fraktionella delar av cykeln respektive, så det uppmätta avståndet d är:
Där, l = c/ 2f = λ/ 2 kallas längden på mätningslinjen, och längden på fasen kan betraktas som λ/ avståndet d mätas med en linjal på 2. Avståndet kan erhållas genom att bestämma n och ∆ n. Fraktionerad del ∆ n kan mätas, men n är inte ett fast värde, vilket orsakar problemet med flera solverderingar. För att lösa detta problem är det nödvändigt att mäta samma avstånd med modulerade ljusvågsignaler med flera frekvenser, som också kallas linjalfrekvensen i fasavståndet. Om det uppmätta avståndet är mindre än linjalens längd, n = 0, är lösningsvärdet * * *. När noggrannheten i fasmätningen är fixerad, desto lägre är frekvensen för mätningsledaren, desto större är det olika felet, vilket inte är tillåtet i högprecision. Tvärtom, ju högre frekvensen för den valda linjalen, desto högre mätnoggrannhet, men n -värdet för närvarande kommer att vara större än 1, och det finns ett problem med flera lösningar. För att lösa denna motsägelse, i praktiska tillämpningar, väljer du vanligtvis en linjal som bestämmer instrumentets olika noggrannhet och flera hjälpmedel som bestämmer intervallet, som kallas fin mätning av linjal respektive grov mätningsledare, och kombinerar de två för att få högprecisionsmätning.
Mätnoggrannheten för fasslaserdialler kan nå (SUB) millimeternivå, och mätområdet är från decimeter till kilometer, så den används allmänt inom kort och medelstor.
4. Multi-våglängdsstörningslaser som sträcker sig
Interferometriskt variering är en av de klassiska precisionsmetoderna. Enligt intrångsprincipen för ljus överlappar två rader med ljus med fast fasskillnad och med samma frekvens samma vibrationsriktning eller en liten vinkel mellan vibrationsriktningarna varandra, vilket kommer att ge interferensfenomen.
Såsom visas i figur 6 visas det schematiska diagrammet för den vanligt använda Michelson -interferometern. Laseren som släpps ut av lasern är uppdelad i reflekterat ljus S1 och överförd ljus S2 genom spektroskopet. De två strålarna återspeglas tillbaka av den fasta spegeln M1 respektive den rörliga spegeln M2, och de två konvergerar vid spektroskopet för att bilda en sammanhängande stråle. Då är den kombinerade strålintensiteten i:
När avstånd d = m λ (m är ett heltal), den kombinerade strålamplituden * *, ljusintensitet * *, bildar ljusa ränder; När d = (2 m+1) λ/ klockan 2 är faserna i de två ljusstrålarna motsatta, amplituderna på de två strålarna avbryter varandra, och ljusintensiteten är * * * små och bildar mörka ränder. Enligt denna princip är interferometriska laseravstånd att konvertera de lätta och mörka störningarna från fotoelektriska detektorer till elektriska signaler, som räknas med fotoelektriska räknare, för att inse mätningen av avstånd och förskjutning.
På grund av våglängden för lasern λ kan upplösningen av interferometriska laser -ranging nå NM och noggrannheten är mycket hög. Men den traditionella laserinterferometriska tekniken som nämns ovan mäter endast den relativa förskjutningen och kan inte erhålla målinformationen för målet. Samtidigt, för att säkerställa noggrannheten för kontinuerlig mätning, måste målet röra sig längs en fast styrskena och den optiska vägen kan inte avbrytas. Enligt interferensprincipen kan mätningstekniken endast erhålla fasvärdet i intervallet 0 till 2 π, och med tanke på laser-rundturavståndet är det motsvarande att endast mätning av λ/ om avståndet förändras inom intervallet 2, kommer det avstånd som ska mätas i ett större intervall att vara osäkert eftersom 2 π-multipeln kan inte fastställas. Detta λ/ 2 -intervallet kallas vanligtvis det otvetydiga laserutbudet * * avståndsmätning. På följande sätt:
Där d är det uppmätta avståndet är M och ε heltalet och decimalordningen för störningar som ingår i det uppmätta avståndet. Decimalordern kan erhållas genom mätning, medan M är ett obestämt värde.
För att lösa denna motsägelse används vanligtvis metoden för multi-våglängdsstörning för att uppfylla kraven för hög upplösning och utvidgning av icke-tvetydighetsområdet. Den grundläggande principen för multi-våglängd interferometri är att använda decimalens multipelmetod och utveckla begreppet syntetisk våglängd på den.
Multi-våglängd interferometriska olika (MWI) började med det dubbla våglängdsexperimentet som genomfördes av amerikanska forskare Wyant och Polhemus i början av 1970-talet. Denna metod använder två lasrar med olika våglängder λ 1 、 λ 2 Utför interferensmätning för det okända avståndet samtidigt och ta det in i det uppmätta avståndet d för ovanstående formel:
För att lösa de två ekvationerna finns det:
Var är den syntetiska ekvivalentvåglängden, MS och ε s är respektive λ s interferens frans heltal och decimalordning.
Om den sammansatta våglängden betraktas som den sträckande våglängden, är fasinformationen som motsvarar det okända avståndet skillnaden mellan de olika faserna för de ursprungliga två våglängderna, så det okända avståndet kan lösas. Det icke-tvetydighetsområdet för avståndsmätning utvidgas till hälften av den syntetiska våglängden. Från formeln måste den syntetiska våglängden vara större än λ 1 och λ 2。
På samma sätt, för att ta hänsyn till mätområdet och noggrannheten, kan metoden vidareutvecklas med idén om flera härskare. Multi-våglängdslasern kan användas för att mäta avståndet samtidigt för att generera kompositvåglängder på flera nivåer. Den långa syntetiska våglängden för * * * används för att uppnå mätområdet för * * *, och avståndsmätningsresultatet erhålls används som avståndsreferensvärdet för den kortare syntetiska våglängden, för att lösa intervallmätningsresultatet av denna nivå av syntetisk våglängd, för att realisera intervallmätningen med stort intervall och hög exponering med den lilla synteturen.
Denna metod kräver emellertid flera våglängder för laser, vilket innebär att flera laserkällor krävs. Med tanke på att varje laserkälla behöver sin egen laserfrekvensstabiliseringsenhet och flera lasrar behöver optisk strålkombination med hög precision kommer systemets struktur att påverkas i viss utsträckning i viss utsträckning.
5. FM CW LASER RANGING
Frekvensmodulerad kontinuerlig våg (FMCW) laseravstånd är en annan interferometrisk metod som kan realisera * * * mätning. Den kombinerar fördelarna med optisk interferometri och radioteknik. Den grundläggande principen för FMCW -mätning är att realisera interferometri genom att modulera frekvensen för laserstråle. Generellt används lasern vars frekvens av utgångslaserstråle förändras med tiden som ljuskälla, och Michelson -interferometern används som den grundläggande interferometriska optiska banan. Frekvensskillnadsinformationen genereras enligt referensljusets olika optiska väg och mätljuset. Avståndsinformationen för de två strålarna kan erhållas efter extrahering av signalen och bearbetningen, och mätningen av * * avståndet kan realiseras.
Ta Sawtooth -modulering som ett exempel. Det är en sinus -signal vars frekvens förändras linjärt med tiden i en sågtandform. Den momentana frekvensen för det uppmätta ljuset och referensljuset förändras med tiden, såsom visas i figur 7.
Set the frequency of the reference light as ft, the frequency of the measurement light as fr, the modulation bandwidth as ∆ F, the modulation period as T, and the distance as D. The measurement light will have a time delay relative to the reference light due to different transmission paths as τ， Where ft changes periodically between f0 and fm according to sawtooth wave, then the expression of ft and fr is as follows:
Då är den genererade beat -signalen fem:
Så det uppmätta avståndet:
Den frekvensmodulerade kontinuerliga våglaseravståndet tar laser som bärare, och alla miljöstörningar påverkar endast ljusintensiteten för den uppmätta signalen, men inte frekvensinformationen. Därför kan den erhålla hög noggrannhet och stark förmåga att motstå miljömässigt störningar, och noggrannheten kan nå mikronnivån. Det är för närvarande en forsknings hotspot i stor storlek och mätapplikationer med hög precision. Denna mätmetod kräver emellertid hög stabilitet och linearitet i laserstrålfrekvensen, vilket gör att systemet förverkligas, och mätområdet begränsas av perioden T.
6. Triangular laseravstånd
Triangulära laserområden innebär att ljuskällan, den uppmätta objektytan och det ljusmottagande systemet bildar en triangulär optisk väg tillsammans. Ljuset som släpps ut av laserkällan fokuseras av den kollimerande linsen och sedan incidenten på den uppmätta objektytan. Ljusmottagningssystemet tar emot det spridda ljuset från incidentpunkten och bilder det på den känsliga ytan på den fotoelektriska detektorn. Det är en mätmetod för att mäta det rörliga avståndet för den uppmätta objektytan genom förskjutningen av ljuspunkten på bildytan.
Enligt vinkelförhållandet mellan den infallande laserstrålen och den normala linjen för den uppmätta objektytan finns det i allmänhet två olika metoder: sned och direkt, såsom visas i figur 8. I allmänhet är den direkta laser trianguleringsmetoden enklare i geometrisk algoritm än den sned laser trianguleringsmetoden, och felet är relativt litet, och volymen kan vara utformad för att vara mer kompakt och kompakt. I branschen används ofta den direkta laser -metoden.
Compared with phase laser ranging and frequency modulated continuous wave laser ranging, triangulation laser ranging has many advantages, such as simple structure, fast testing speed, flexible and convenient use, low cost, etc. However, the accuracy of triangulation laser ranging will gradually deteriorate with the increase of distance, and since in the laser triangulation system, the photoelectric detector receives the scattered light from the target surface to be Mätt, denna metod är i allmänhet lämplig för inomhus nära arbete, den är inte lämplig för att arbeta i utomhus- eller inomhusstark ljusbakgrund. Därför är applikationsintervallet för trianguleringslaser i huvudsak liten förskjutningsmätning, som används allmänt vid mätning av objektytkontur, bredd, tjocklek och andra mängder, såsom kroppsmodellytdesign, laserskärning, svepande robot etc. i bilindustrin.
Tidigare:Hur fungerar ringlasergyroskopet?
