Лазерното измерване (Frequency Modulated Continuous Wave или FMCW) е лазерна измервателна техника, която обикновено се използва за измерване на разстояние и скорост. Следва подробно описание на принципа, предимствата, недостатъците и характеристиките на FMCW лазерното измерване, както и неговото приложение и индустрията.
1. Принцип на лазерно измерване на FMCW:
Технологията за лазерно измерване FMCW се основава на принципа на честотно модулирана непрекъсната вълна (FMCW), която прилага по-линеен честотен модулационен сигнал към лазерния изходен лъч, обикновено линеен сигнал с рампа или нелинеен суинг сигнал. Този модулиращ сигнал се изпраща към устройство за измерване на обхвата (напр. наномащабно транслаторно огледало или гигахерцов микровълнов електронен генератор) и разликата в честотата между сигнала, върнат чрез отражение, и предавания сигнал може да се използва за измерване на разстоянието на обекта от лазера .
Процедурата е следната:
а. Излъчване на лазерен лъч: Лазерът излъчва лазерен лъч и прилага честотен модулационен сигнал към лазерния лъч.
b. Получаване на отразения сигнал: лазерният лъч свети върху целевия обект и се отразява обратно, за да образува лазерния сигнал, отразен от обекта. ° С. Обработка на миксер: честотно модулираният сигнал се предава от лазерния лъч към целевия обект.
° С. Обработка на миксер: Смесете предавания и отразения сигнал, за да получите честотната разлика.
д. Изчисляване на разстоянието: използвайки честотната разлика и диапазона на наклона или колебанията на налягането на модулиращия сигнал, комбинирано с изчислението на скоростта, може да се получи разстоянието от целевия обект до лазерната измервателна система.
Снимка
2. Предимства, недостатъци и характеристики на FMCW лазерно измерване:
- Предимства:
а. Измерване с висока точност: Технологията за лазерно измерване FMCW има висока точност на измерване и е в състояние да постигне точност на измерване на разстояние под милиметър или дори под нанометър.
b. Висока скорост на измерване Технологията за лазерно измерване FMCW използва непрекъснати вълнови сигнали, които могат да реализират високоскоростни измервания, подходящи за сценарии на приложение, които изискват бързо събиране на данни Адаптивност: Поради различните отразяващи свойства на лазерната светлина от различни обекти, технологията за лазерно измерване FMCW може адаптивно регулирайте обхвата на обхват и чувствителността на откриване при отразяване върху повърхността на различни обекти.
° С. В FMCW LIDAR дори оптичните лещи и сканиращите компоненти могат да бъдат активирани с чип в най-идеалния случай.
- Недостатъци:
а. Сложна система: Технологията за лазерно измерване FMCW изисква сложен хардуер и алгоритми за обработка на сигнали, които са по-скъпи в сравнение с други измервания.
b. Влияние от околната среда В определени среди (напр. ярка светлина, дъжд, сняг, сиво и т.н.) лазерният лъч може да бъде нарушен, което да повлияе на точността на резултатите от измерването.
FMCW лазерен сензор за разстояние и вибрации
Технически параметри за измерване на вибрации
Технически параметри за измерване на разстояние
- Характеристики:
а. Безконтактно: Технологията за лазерно измерване FMCW е безконтактен метод за измерване, не е необходим контакт с обекта, който може да бъде измерен, подходящ за сценарии за приложение на проби без разрушаване.
b. Напълно електронна: FMCW лазерна измервателна система може да реализира напълно електронно управление и обработка на данни, лесна за интегриране и автоматизирано управление.
3. FMCW лазерни измервателни сценарии и индустрия:
Технологията за лазерно измерване FMCW се използва широко в следните области:
а. Индустриална автоматизация: например навигация на роботи, локализиране и измерване, обработка на материали и инспекция, инспекция на размерите на автоматизирани производствени линии.
b. Картографиране с дистанционно наблюдение: за моделиране на терена, 3D реконструкция, географски информационни системи (GIS), приложения за геодезия и мониторинг.
° С. Автомобилна индустрия: например откриване на позицията на седене на превозното средство, интелигентни системи за подпомагане на водача, технологии за подпомагане на безопасността при шофиране и др.
д. Енергия и околна среда: за измерване на скоростта на вятъра, измерване на атмосферни замърсители и др.
д. Медицинска област: като визуална инспекция, хирургическа навигационна тъкан и измерване на кръвния поток.
Накратко, технологията за лазерно измерване FMCW има висока прецизност и висока скорост на измерване и адаптивност, широко използвана в промишлената автоматизация, дистанционното измерване, автомобилната индустрия, енергетиката и околната среда, медицината и други области.
