Populatie van kennis op laser -variërende sensoren

Wanneer de laser -variërende sensor werkt, richt de laser -emitting -diode zich eerst op het doel en straalt laserpulsen uit. Nadat ze door het doelwit zijn weerspiegeld, verstrooit de laser zich in alle richtingen. Een deel van het verspreide licht keert terug naar de sensorontvanger en wordt ontvangen door het optische systeem voordat het wordt afgebeeld op de Avalanche -fotodiode. Een lawine -fotodiode is een optische sensor met interne amplificatiefunctie, die extreem zwakke optische signalen kan detecteren en deze kan omzetten in overeenkomstige elektrische signalen. Een veel voorkomend type is een laser -variërende sensor, die de doelafstand meet door de tijd te registreren en te verwerken die nodig is door de emissie van een lichtpuls naar de terugkeer en de receptie. Lasersensoren moeten de transmissietijd nauwkeurig meten omdat de snelheid van het licht te snel is.

Als de snelheid van het licht bijvoorbeeld ongeveer 3 * 10 ^ 8m/s is, moet het elektronische circuit van de transmissietijd variërende sensor de volgende extreem korte perioden van de transmissie -sensor kunnen onderscheiden:

0.001M/(3 * 10 ^ 8m/s) = 3PS

Om de tijd van 3P's te onderscheiden, is dit een hoge vereiste voor elektronische technologie en de kosten van implementatie zijn te hoog. Maar de huidige laserbereiksensoren vermijden slim dit obstakel, met behulp van een eenvoudig statistisch principe, de gemiddelde regel, om een ​​resolutie van 1 mm te bereiken en de responssnelheid te waarborgen.

grote functie

Door gebruik te maken van de kenmerken van laser zoals hoge directionaliteit, hoge monochromaticiteit en hoge helderheid, kan geen contact met niet-contacten worden bereikt. Lasersensoren worden vaak gebruikt voor het meten van fysieke hoeveelheden zoals lengte, afstand, trillingen, snelheid en oriëntatie, evenals voor het detecteren van defecten en het bewaken van atmosferische verontreinigende stoffen.

laser variërend

Precisielengte -meting is een van de belangrijkste technologieën in de precisiemechanische productie -industrie en optische verwerkingsindustrie. Moderne lengtemeting maakt vooral gebruik van het interferentiefenomeen van lichtgolven, en de nauwkeurigheid ervan hangt voornamelijk af van de monochromaticiteit van het licht. Laser is de meest ideale lichtbron, die 100000 keer zuiverder is dan de beste monochromatische lichtbron in het verleden (Krypton-86 lamp). Daarom heeft laserlengtemeting een groot bereik en een hoge nauwkeurigheid. Volgens optische principes kan de maximale meetbare lengte L en golflengte van monochromatisch licht worden bepaald λ en spectrale lijnbreedte δ De relatie daartussen is l = λ/δ。 De maximale lengte die kan worden gemeten met een Krypton 86 -lamp is 38,5 centimeter en voor langere objecten, segment -metingen zijn om de goedkeurigheid te verminderen. Als een helium neon gaslaser wordt gebruikt, kan deze tot tientallen kilometers meten. Over het algemeen kan het meten van een lengte binnen enkele meter een nauwkeurigheid van 0,1 micrometer bereiken.

Radarsensor variërend

Het principe is hetzelfde als dat van Radio Radar. Nadat de laser op het doel is gericht en uitgezonden, wordt de retourtijd ervan gemeten en vervolgens vermenigvuldigd met de snelheid van het licht om de retourafstand te verkrijgen. Vanwege de voordelen van hoge directionaliteit, hoge monochromaticiteit en hoog vermogen van lasers, zijn deze cruciaal voor het meten van afstand, het bepalen van de doelgerichtheid, het verbeteren van de signaal-ruisverhouding van ontvangende systemen en het waarborgen van de meetnauwkeurigheid. Daarom worden laserafstandvinders in toenemende mate gewaardeerd. De LIDAR die is ontwikkeld op basis van laserafstandvinders kan niet alleen de afstand meten, maar ook de doelgerichtheid, operationele snelheid en versnelling meten. Het is met succes gebruikt voor het variëren en volgen van kunstmatige satellieten, zoals de Lidar met behulp van een robijnlaaser, met een variërend bereik van 500-2000 kilometer en een fout van slechts een paar meter. Niet lang geleden waren er nog steeds onderzoeks- en ontwikkelingscentra die de LDM -serie -variërende sensoren ontwikkelden, die een nauwkeurigheid in het micrometerniveau kunnen bereiken binnen een meetbereik van enkele kilometers. Ruby lasers, neodymiumglaslasers, koolstofdioxidelasers en galliumarsenidelasers worden vaak gebruikt als lichtbronnen voor laserbereikvinders.

Lasertrillingsmeting

Het meet de trillingssnelheid van objecten op basis van het Doppler -principe. Het Doppler -principe verwijst naar het principe dat als de waarnemer van de golfbron of het ontvangen van golf beweegt ten opzichte van het medium van de propagerende golf, de frequentie gemeten door de waarnemer niet alleen afhangt van de trillingsfrequentie die wordt uitgestoten door de golfbron, maar ook van de magnitude en richting van de bewegingssnelheid van de golfbron of observer. Het verschil tussen de gemeten frequentie en de frequentie van de golfbron wordt Doppler -frequentieverschuiving genoemd. Wanneer de trillingsrichting consistent is met de richting, is de Doppler -frequentieverschuiving FD = V/ λ, waarbij V de trillingssnelheid λ is de golflengte. In het laser Doppler-trillingssnelheidsmeetinstrument, vanwege de retour van het licht, converteert dit type trillingsmeter de trilling van het object in de overeenkomstige Doppler-frequentieverschuiving door het optische gedeelte tijdens de meting en de optische detector deze frequentie in een elektrische signaal. Na de juiste verwerking door het circuitgedeelte wordt het naar de Doppler -signaalprocessor verzonden om het Doppler -frequentieversnijdsignaal om te zetten in een elektrisch signaal dat overeenkomt met de trillingssnelheid en uiteindelijk opgenomen op magnetische tape. Deze trillingsmeter gebruikt een helium neon laser met een golflengte van 6328 angstroms (uitgestrekt), gebruikt een akoestische modulator voor optische frequentiemodulatie, gebruikt een kwarts -kristaloscillator en een power -versterker -circuit als de rij -bron van de akoestische modulator. De voordelen ervan zijn eenvoudig te gebruiken, geen behoefte aan een vast referentiekader, geen invloed op de trillingen van het object zelf, brede meetfrequentiebereik, hoge nauwkeurigheid en een groot dynamisch bereik. Het nadeel is dat het meetproces sterk wordt beïnvloed door ander verdwaaldlicht.

Laservelocimetrie

Het is ook een laserselocimetriemethode op basis van het Kepler -principe en wordt vaak gebruikt als een laser Doppler -velocimeter (zie laser flowmeter). Het kan windtunnel luchtstroomsnelheid, raketbrandstroomsnelheid, vliegtuigstraal luchtstroomsnelheid, atmosferische windsnelheid en deeltjesgrootte en convergentiesnelheid meten in chemische reacties meten.