Lazerli aralyk ölçeýjiler sport we gurluşykdan başlap, harby we ylmy barlaglara çenli dürli ugurlarda aýrylmaz gurallara öwrüldi. Bu enjamlar lazer impulslaryny çykarmak we olaryň şöhlelenmelerini seljermek arkaly aralyklary ajaýyp takyklyk bilen ölçeýär. Olaryň nähili işleýändigini düşünmek üçin, olaryň esasy böleklerini jikme-jik düşündirmek möhümdir. Bu makalada biz lazerli aralyk ölçeýjiniň esasy böleklerini we takyk ölçegleri bermekdäki rollaryny öwreneris.
1. Lazer diody (emitent)
Her bir lazer aralyk ölçeýjisiniň merkezinde ölçeýiş üçin ulanylýan kogerent ýagtylyk şöhlesini döredýän lazer diody ýerleşýär. Adatça ýakyn infragyzyl spektrde (meselem, 905 nm ýa-da 1550 nm tolkun uzynlyklarynda) işleýän diod gysga, fokuslanan ýagtylyk impulslaryny çykarýar. Tolkun uzynlygynyň saýlanmagy howpsuzlygy (adam gözlerini goramak üçin) we dürli daşky gurşaw şertlerinde işlemegi deňleşdirýär. Ýokary hilli diodlar uzak aralyk takyklygy üçin möhüm bolan yzygiderli şöhle intensiwligini üpjün edýär.
2. Optiki linza ulgamy
Optiki linza ulgamy iki esasy funksiýany ýerine ýetirýär:
- Kollimasiýa: Şoklanan lazer şöhlesi daraldylýar we uzak aralykda dispersiýany azaltmak üçin parallel şöhle hökmünde deňleşdirilýär.
- Fokuslamak: Gaýdyp gelýän şöhle üçin linzalar saçralan fotonlary detektora jemleýär.
Ösen uzaklyk ölçeýjiler dürli nyşana ölçeglerine ýa-da aralyklara uýgunlaşmak üçin sazlanyp bolýan linzalary ýa-da zum mümkinçiliklerini öz içine alyp biler.
3. Fotodetektor (Alyjy)
Fotodetektor — köplenç uçgun fotodiody (APD) ýa-da PIN diod — şöhlelenen lazer impulslaryny tutýar. APD-ler ýokary duýgurlygy we gowşak signallary güýçlendirmek ukyby sebäpli uzak aralykly ulanyşlar üçin has amatlydyr. Daşky gurşawyň ýagtylygyny (meselem, gün şöhlesini) süzmek üçin, kabul edijide optiki zolakly süzgüçler ornaşdyrylýar we diňe lazeriň belli bir tolkun uzynlygynyň anyklanmagyny üpjün edýär.
4. Uçuş wagty (ToF) aýlaw ulgamy
Uçuş wagtynyň zynjyry aralygy hasaplamagyň esasy meýli bolup durýar. Ol çykarylan impuls bilen ýüze çykan şöhlelenmäniň arasyndaky wagt gijikmesini ölçeýär. Yşyk belli bir tizlikde (~3×10⁸ m/s) hereket edýändigi üçin, aralyk aşakdaky formula arkaly hasaplanýar:
Ultra ýokary tizlikli taýmerler (pikosekundlarda çözgütli) millimetr derejesindäki takyklyk üçin, esasanam gysga aralykly ulanylyşlarda örän möhümdir.
5. Signallary işläp çykarmak bölümi
Fotodetektordan alynýan çig maglumatlar mikrokontroller ýa-da sanly signal prosessory (DSP) tarapyndan işlenýär. Bu enjam şowhuny süzýär, daşky gurşaw faktorlarynyň (meselem, atmosferanyň gowşamagy) öwezini dolýar we wagt ölçeglerini aralyk görkezijilerine öwürýär. Ösen algoritmler köp sanly ýaňlanmalary hem işläp bilýär (meselem, agaç sütünine nyşana alnanda ýapraklary äsgermezlik etmek).
6. Displeý we ulanyjy interfeýsi
Aralyk ölçeýjileriň köpüsinde ölçegleri görkezmek üçin LCD ýa-da OLED displeý bar, köplenç maglumatlary ýazmak üçin eňňit sazlamak, üznüksiz skanirlemek ýa-da Bluetooth birikmesi ýaly režimler bilen giňeldilýär. Ulanyjy giriş maglumatlary — düwmeler, sensor ekranlar ýa-da aýlanýan siferblatlar — golf oýnamak, aw etmek ýa-da ölçeýiş işleri ýaly belli bir ulanyş ýagdaýlary üçin özleşdirmäge mümkinçilik berýär.
7. Elektrik üpjünçiligi
Enjamy ykjam zarýadlanýan batareýa (meselem, Li-ion) ýa-da bir gezek ulanylýan elementler işleýär. Energiýa netijeliligi, esasanam açyk howada ulanylýan el modelleri üçin örän möhümdir. Käbir aralyk ölçeýjiler hereketsiz wagtynda batareýanyň ömrüni uzaltmak üçin energiýa tygşytlaýjy režimleri öz içine alýar.
8. Korpus we gurnama ulgamlary
Korpus berklik we ergonomika üçin niýetlenip, köplenç suwa çydamly ýa-da urgulara çydamly materiallardan (IP reýtingleri) peýdalanylýar. Beýleki enjamlar bilen (meselem, kameralar, tüpeňler ýa-da dronlar) integrasiýa üçin ştatiw rozetkalary ýa-da Picatinny reýkalary ýaly oturtma opsiýalary goşulyp bilner.
Bularyň hemmesiniň bilelikde işlemegi
1. Lazer diody nyşana tarap impuls çykarýar.
2. Optiki ulgam şöhleni gönükdirýär we şöhlelenmeleri ýygnaýar.
3. Fotodetektor daşky gurşawyň şowhunyndan süzülip alnan gaýtarma signalyny tutýar.
4. ToF zynjyry geçen wagty hasaplaýar.
5. Prosessor wagty aralyga öwürýär we netijäni görkezýär.
Netije
Lazer diodynyň takyklygyndan başlap, işleme algoritmleriniň kämilligine çenli, lazer aralyk ölçeýjisiniň her bir bölegi takyklygy we ygtybarlylygy üpjün etmekde möhüm rol oýnaýar. Siz golfçy bolsaňyzam, top atyşyny baha berýän bolsaňyzam ýa-da ýeriň kartasyny düzýän inžener bolsaňyzam, bu elementleri düşünmek zerurlyklaryňyz üçin dogry guraly saýlamaga kömek edýär.
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 18-nji marty