虹科分享 | 虹科Dimetix激光測(cè)距傳感器如何利用反射來(lái)測(cè)量?(上)

時(shí)間:2023-06-08

來(lái)源:廣州虹科電子科技有限公司

導(dǎo)語(yǔ):采用反射調(diào)制激光,評(píng)估高頻調(diào)制信號(hào)的相位和距離,快速測(cè)量,提供精確值。最佳測(cè)量表面應(yīng)平整、漫反射、明亮穩(wěn)定、比激光光斑大都會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。Dimetix激光測(cè)距傳感器成功結(jié)合了飛行時(shí)差和相移的優(yōu)點(diǎn),可快速測(cè)量距離,精度可達(dá)毫米級(jí)。

一、測(cè)量原理


 反射調(diào)制激光

采用激光振幅的高頻調(diào)制,并評(píng)估這些調(diào)制的高頻信號(hào)(脈沖串)的相位和距離。激光束在短間隔內(nèi)被放大調(diào)制,這使得它能夠非常迅速地測(cè)量單個(gè)脈沖包的與距離有關(guān)的時(shí)間偏移,而且還能測(cè)量單個(gè)波在調(diào)制包內(nèi)相互之間的相位偏移。因此,傳感器的測(cè)量速度比平時(shí)更快,即使在很遠(yuǎn)的距離也能提供精確的值。

●    以信號(hào)質(zhì)量為依據(jù)的測(cè)量時(shí)間

– 目標(biāo)狀態(tài)差(暗)->測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)

– 目標(biāo)狀態(tài)好(亮)->測(cè)量時(shí)間短

●    相移與TOF結(jié)合

傳統(tǒng)上,激光測(cè)距傳感器測(cè)量飛行時(shí)差或相移。但是這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn):飛行時(shí)差測(cè)量速度很快,但由于時(shí)間測(cè)量要求很高,通常不夠準(zhǔn)確。相移的測(cè)量明顯更準(zhǔn)確,但由于評(píng)估更復(fù)雜,不如飛行時(shí)差測(cè)量快。Dimetix 成功地結(jié)合了這兩種工藝的優(yōu)點(diǎn)。激光測(cè)距傳感器可快速測(cè)量5cm至500m的距離,精度可達(dá)毫米級(jí)。


二、影響傳感器測(cè)量的因素

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所以最佳測(cè)量表面具有以下特性:

l  平整、細(xì)膩、無(wú)孔

l  漫反射(無(wú)光澤)

l  明亮穩(wěn)定/低振動(dòng)

l  比激光光斑大

三、漫反射和鏡反射

漫反射定義

漫反射是指平行光線以不同角度落在表面上的反射現(xiàn)象。即指激光測(cè)距傳感器在自然表面的測(cè)量,如道路、墻壁等進(jìn)行的。

鏡面反射定義:

鏡面反射是指平行光線以相等角度落在表面上的反射現(xiàn)象。鏡面反射是通過(guò)光滑的表面(例如鏡子)進(jìn)行的。鏡面反射遵循所有的三反射定律,即反射角等于入射角,法線、入射和反射光線都位于同一平面上。

即激光測(cè)距傳感器在橙色反光板即反光膜上的測(cè)量(提高測(cè)量精度及頻率)。在常規(guī)測(cè)量中,從大約70到100米開(kāi)始,根據(jù)被測(cè)物體自然表面的質(zhì)量,反射率開(kāi)始逐漸減弱,以致于不再可能進(jìn)行可靠的距離測(cè)量。在這種情況下就需要使用經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的橙色Dimetix反射板,來(lái)達(dá)到500米的測(cè)量距離(取決于傳感器類型)。此外,反射板通常也會(huì)大大提高激光測(cè)距傳感器的測(cè)量頻率。

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