Lazerinis matavimas (Frequency Modulated Continuous Wave arba FMCW) yra lazerinis matavimo metodas, dažniausiai naudojamas atstumui ir greičiui matuoti. Toliau pateikiamas išsamus FMCW lazerinio matavimo principo, pranašumų, trūkumų ir charakteristikų aprašymas, taip pat jo taikymo kraštovaizdis ir pramonė.
1. FMCW lazerinio matavimo principas:
FMCW lazerinio matavimo technologija yra pagrįsta dažnio moduliuotos nuolatinės bangos (FMCW) principu, kuris lazerio išvesties pluoštui taiko labiau linijinį dažnio moduliavimo signalą, dažniausiai linijinį rampą arba netiesinį svyravimo signalą. Šis moduliuojantis signalas siunčiamas į nuotolio nustatymo įrenginį (pvz., nanoskalės transliatoriaus veidrodį arba gigahercų mikrobangų elektronikos generatorių), o atspindžio grąžinamo signalo ir perduodamo signalo dažnių skirtumas gali būti naudojamas objekto atstumui nuo lazerio išmatuoti. .
Procedūra yra tokia:
a. Lazerio spindulio spinduliavimas: lazeris skleidžia lazerio spindulį ir taiko dažnio moduliavimo signalą lazerio spinduliui.
b. Gaukite atspindėtą signalą: lazerio spindulys apšviečia tikslinį objektą ir atsispindi atgal, kad susidarytų nuo objekto atsispindėjęs lazerio signalas. c. Maišytuvo apdorojimas: dažnio moduliavimo signalas perduodamas iš lazerio spindulio į tikslinį objektą.
c. Maišytuvo apdorojimas: sumaišykite perduodamus ir atspindėtus signalus, kad gautumėte dažnių skirtumą.
d. Atstumo apskaičiavimas: naudojant moduliuojančio signalo dažnių skirtumą ir nuolydžio arba slėgio svyravimo diapazoną, kartu su greičio skaičiavimu, galima gauti atstumą nuo tikslinio objekto iki lazerinės matavimo sistemos.
Paveikslėlis
2. FMCW lazerinio matavimo privalumai, trūkumai ir charakteristikos:
- Privalumai:
a. Didelio tikslumo matavimas: FMCW lazerinio matavimo technologija turi didelį matavimo tikslumą ir gali pasiekti submilimetro ar net subnanometro atstumo matavimo tikslumą.
b. Didelio matavimo greičio FMCW lazerinio matavimo technologija naudoja nuolatinių bangų signalus, kurie gali atlikti didelės spartos matavimus, tinka tais atvejais, kai reikia greito duomenų gavimo. koreguokite nuotolio diapazoną ir aptikimo jautrumą, kai atsispindi skirtingų objektų paviršiuje.
c. FMCW LIDAR net optinis objektyvas ir nuskaitymo komponentai gali būti įjungti lustu pačiu idealiausiu atveju.
- Trūkumai:
a. Sudėtinga sistema: FMCW lazerinio matavimo technologija reikalauja sudėtingų aparatūros ir signalų apdorojimo algoritmų, kurie yra brangesni, palyginti su kitais matavimais.
b. Aplinkos įtaka Tam tikrose aplinkose (pvz., ryški šviesa, lietus, sniegas, pilka ir kt.) lazerio spindulys gali būti sutrikdytas, o tai gali turėti įtakos matavimo rezultatų tikslumui.
FMCW lazerinis atstumo ir vibracijos jutiklis
Vibracijos matavimo techniniai parametrai
Atstumo matavimo techniniai parametrai
- Charakteristikos:
a. Nekontaktinis: FMCW lazerinio matavimo technologija yra bekontakčio matavimo metodas, negalima išmatuoti kontakto su objektu, tinka neardomiesiems mėginiams pritaikyti.
b. Visiškai elektroninė: FMCW lazerinio matavimo sistema gali realizuoti visiškai elektroninį valdymą ir duomenų apdorojimą, lengvai integruojama ir automatizuojama.
3. FMCW lazerinio matavimo taikymo scenarijai ir pramonė:
FMCW lazerinio matavimo technologija plačiai naudojama šiose srityse:
a. Pramoninė automatizacija: pvz., robotų navigacija, lokalizavimas ir matavimas, medžiagų apdorojimas ir tikrinimas, matmenų tikrinimas automatizuotose gamybos linijose.
b. Nuotolinio stebėjimo kartografavimas: reljefo modeliavimui, 3D rekonstrukcijai, geografinėms informacinėms sistemoms (GIS), geodezijos ir stebėjimo programoms.
c. Automobilių pramonė: pvz., transporto priemonės sėdėjimo padėties aptikimas, išmaniosios pagalbos vairuotojui sistemos, vairavimo saugos pagalbos technologijos ir kt.
d. Energija ir aplinka: vėjo greičio matavimui, atmosferos teršalų matavimui ir kt.
e. Medicinos sritis: pavyzdžiui, vizualinis patikrinimas, chirurginis navigacijos audinys ir kraujo tėkmės matavimas.
Trumpai tariant, FMCW lazerinio matavimo technologija pasižymi dideliu tikslumu ir dideliu matavimo greičiu bei pritaikomumu, plačiai naudojama pramoninėje automatizacijoje, nuotolinio stebėjimo matavimuose, automobilių pramonėje, energetikoje ir aplinkosaugoje bei medicinos srityje ir kitose srityse.
