Lasermæling (Frequency Modulated Continuous Wave, eða FMCW) er leysimælingartækni sem almennt er notuð til að mæla fjarlægð og hraða. Eftirfarandi er ítarleg lýsing á meginreglunni, kostum, göllum og eiginleikum FMCW leysimælinga, svo og notkunarlandslagi og iðnaði.
1. Meginregla FMCW leysimælingar:
FMCW leysirmælingartækni byggir á meginreglunni um tíðnimótaða samfellda bylgju (FMCW), sem beitir línulegri tíðnimótunarmerki á leysigeislaúttaksgeislann, venjulega línulegan ramp eða ólínulegt sveiflumerki. Þetta mótunarmerki er sent til fjarlægðartækis (td þýðandaspegil á nanóskala eða gígahertz örbylgjuofn rafeindarafall) og hægt er að nota tíðnimuninn á merkinu sem skilar sér með endurspeglun og sendu merkinu til að mæla fjarlægð hlutarins frá leysinum .
Málsmeðferðin er sem hér segir:
a. Geislar leysigeislans frá sér: Geislinn sendir frá sér leysigeisla og setur tíðnimótunarmerki á leysigeislann.
b. Taktu á móti endurkastuðu merkinu: leysigeislinn skín á markhlutinn og endurkastar til baka til að mynda leysimerkið sem endurkastast frá hlutnum. c. Blöndunarvinnsla: tíðnimótunarmerkið er sent frá leysigeisla til markhlutarins.
c. Blöndunarvinnsla: Blandaðu sendum og endurspegluðum merkjum til að fá tíðnimuninn.
d. Fjarlægðarútreikningur: með því að nota tíðnimuninn og halla- eða þrýstingssveiflusvið mótunarmerkisins, ásamt hraðaútreikningi, er hægt að fá fjarlægðina frá markhlutnum að leysimælingarkerfinu.
Mynd
2. FMCW leysimælingar kostir, gallar og eiginleikar:
- Kostir:
a. Mæling með mikilli nákvæmni: FMCW leysirmælingartækni hefur mikla mælingarnákvæmni og er fær um að ná nákvæmni undir millimetra eða jafnvel undir nanómetra fjarlægðarmælinga.
b. Hámælingarhraði FMCW leysirmælingartækni notar samfelld bylgjumerki, sem geta gert háhraðamælingar, hentugar fyrir notkunarsviðsmyndir sem krefjast hraðrar gagnaöflunar. Aðlögunarhæfni: Vegna mismunandi endurkasteiginleika leysisljóss frá mismunandi hlutum getur FMCW leysirmælingartækni aðlögunarhæfni stilla fjarlægðarsviðið og skynjunarnæmi þegar speglast á yfirborði mismunandi hluta.
c. Í FMCW LIDAR er jafnvel hægt að virkja sjónlinsuna og skannahlutana í besta falli.
- Ókostir:
a. Flókið kerfi: FMCW leysimælingartækni krefst flókins vélbúnaðar og merkjavinnslu reiknirit, sem eru kostnaðarsamari miðað við aðrar mælingar.
b. Undir áhrifum frá umhverfinu Í ákveðnu umhverfi (td björtu ljósi, rigningu, snjó, gráu o.s.frv.), getur leysigeislinn truflast sem hefur áhrif á nákvæmni mæliniðurstaðna.
FMCW Laser Fjarlægðar- og titringsskynjari
Titringsmælingar Tæknilegar breytur
Fjarlægðarmælingar Tæknilegar breytur
- Einkenni:
a. Snertilaust: FMCW leysirmælingartækni er snertilaus mælingaraðferð, engin þörf á snertingu við hlutinn er hægt að mæla, hentugur fyrir óeyðileggjandi sýnishorn umsóknarsviðs.
b. Alveg rafrænt: FMCW leysirmælingarkerfi getur gert sér grein fyrir fullkomlega rafrænni stjórn og gagnavinnslu, auðvelt að samþætta og sjálfvirknistýringu.
3. FMCW leysir mælingar umsóknarsviðsmyndir og iðnaður:
FMCW leysimælingartækni er mikið notuð á eftirfarandi sviðum:
a. Iðnaðarsjálfvirkni: td vélmennaleiðsögn, staðsetning og mæling, efnisvinnsla og skoðun, víddarskoðun á sjálfvirkum framleiðslulínum.
b. Fjarkönnun kortlagning: fyrir landslagslíkön 3D endurbyggingu, landfræðileg upplýsingakerfi (GIS), landmælingar og vöktunarforrit.
c. Bílaiðnaður: td greining á sætisstöðu ökutækja, snjöll ökumannsaðstoðarkerfi, akstursöryggisaðstoðartækni osfrv.
d. Orka og umhverfi: til að mæla vindhraða, mælingar á mengun í andrúmslofti osfrv.
e. Læknissvið: svo sem sjónræn skoðun, skurðaðgerðarvefur og blóðflæðismælingar.
Í stuttu máli, FMCW leysir mælingartækni hefur mikla nákvæmni og mikinn mælihraða og aðlögunarhæfni, mikið notað í iðnaðar sjálfvirkni, fjarkönnunarmælingum, bílaiðnaði, orku og umhverfi og læknisfræði og öðrum sviðum.
