Lazer ölçümü (Frekans Modülasyonlu Sürekli Dalga veya FMCW), mesafeyi ve hızı ölçmek için yaygın olarak kullanılan bir lazer ölçüm tekniğidir. Aşağıda FMCW lazer ölçümünün prensibi, avantajları, dezavantajları ve özelliklerinin yanı sıra uygulama alanı ve endüstrisinin ayrıntılı bir açıklaması bulunmaktadır.
1. FMCW lazer ölçüm prensibi:
FMCW lazer ölçüm teknolojisi, lazer çıkış ışınına genellikle doğrusal bir rampa veya doğrusal olmayan salınım sinyali olan daha doğrusal bir frekans modülasyon sinyali uygulayan frekans modülasyonlu sürekli dalga (FMCW) prensibine dayanmaktadır. Bu modüle edici sinyal bir ölçüm cihazına (örneğin, nano ölçekli bir çevirici ayna veya bir gigahertz mikrodalga elektronik jeneratörü) gönderilir ve yansımayla geri dönen sinyal ile iletilen sinyal arasındaki frekans farkı, nesnenin lazere olan mesafesini ölçmek için kullanılabilir. .
Prosedür aşağıdaki gibidir:
A. Lazer ışınının yayılması: Lazer, bir lazer ışını yayar ve lazer ışınına bir frekans modülasyon sinyali uygular.
B. Yansıyan sinyali alın: Lazer ışını hedef nesne üzerinde parlar ve nesneden yansıyan lazer sinyalini oluşturmak için geri yansır. C. Karıştırıcı işleme: Frekans modülasyon sinyali, lazer ışınından hedef nesneye iletilir.
C. Karıştırıcı İşleme: Frekans farkını elde etmek için iletilen ve yansıtılan sinyalleri karıştırın.
D. Mesafe hesaplaması: hız hesaplamasıyla birlikte modülasyon sinyalinin frekans farkı ve eğimi veya basınç salınım aralığı kullanılarak hedef nesneden lazer ölçüm sistemine olan mesafe elde edilebilir.
Resim
2. FMCW lazer ölçümünün avantajları, dezavantajları ve özellikleri:
- Avantajları:
A. Yüksek Doğrulukta Ölçüm: FMCW lazer ölçüm teknolojisi, yüksek ölçüm doğruluğuna sahiptir ve milimetrenin altında ve hatta nanometrenin altında mesafe ölçüm doğruluğu elde etme kapasitesine sahiptir.
B. Yüksek Ölçüm Hızı FMCW lazer ölçüm teknolojisi, hızlı veri toplama gerektiren uygulama senaryolarına uygun, yüksek hızlı ölçümler gerçekleştirebilen sürekli dalga sinyallerini kullanır. Uyarlanabilirlik: Lazer ışığının farklı nesnelerden gelen farklı yansıtıcı özellikleri nedeniyle, FMCW lazer ölçüm teknolojisi uyarlanabilir şekilde ölçüm yapabilir. Farklı nesnelerin yüzeyine yansıtırken aralık aralığını ve algılama hassasiyetini ayarlayın.
C. FMCW LIDAR'da, en ideal durumda optik lens ve tarama bileşenleri bile çiple etkinleştirilebilir.
- Dezavantajları:
A. Karmaşık sistem: FMCW lazer ölçüm teknolojisi, diğer ölçümlere göre daha maliyetli olan karmaşık donanım ve sinyal işleme algoritmaları gerektirir.
B. Ortamdan etkilenir Belirli ortamlarda (örneğin parlak ışık, yağmur, kar, gri vb.), lazer ışını bozulabilir ve ölçüm sonuçlarının doğruluğu etkilenebilir.
FMCW Lazer Mesafe ve Titreşim Sensörü
Titreşim Ölçümü Teknik Parametreler
Mesafe Ölçümü Teknik Parametreler
- Özellikler:
A. Temassız: FMCW lazer ölçüm teknolojisi temassız bir ölçüm yöntemidir, nesneyle temasa gerek kalmadan ölçüm yapılabilir, tahribatsız numune uygulama senaryolarına uygundur.
B. Tamamen elektronik: FMCW lazer ölçüm sistemi, tamamen elektronik kontrol ve veri işlemeyi, entegrasyonu kolay ve otomasyon kontrolünü gerçekleştirebilir.
3. FMCW lazer ölçüm uygulama senaryoları ve endüstrisi:
FMCW lazer ölçüm teknolojisi aşağıdaki alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır:
A. Endüstriyel otomasyon: örneğin robot navigasyonu, yerelleştirme ve ölçüm, malzeme işleme ve inceleme, otomatik üretim hatlarında boyut denetimi.
B. Uzaktan algılama haritalaması: arazi modelleme, 3 boyutlu yeniden yapılandırma, Coğrafi Bilgi Sistemleri (GIS), araştırma ve izleme uygulamaları için.
C. Otomotiv endüstrisi: örneğin araç oturma konumu algılama, akıllı sürücü destek sistemleri, sürüş güvenliği destek teknolojileri vb.
D. Enerji ve çevre: Rüzgar hızını, atmosferik kirletici ölçümü vb. ölçmek için.
e. Tıbbi alan: görsel muayene, cerrahi navigasyon dokusu ve kan akışı ölçümü gibi.
Kısacası, FMCW lazer ölçüm teknolojisi, endüstriyel otomasyon, uzaktan algılama ölçümü, otomotiv endüstrisi, enerji ve çevre ve tıp alanı ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılan, yüksek hassasiyete ve yüksek ölçüm hızına ve uyarlanabilirliğe sahiptir.
