Mae Laser RangeFinders wedi dod yn offer anhepgor mewn meysydd sy'n amrywio o chwaraeon ac adeiladu i ymchwil filwrol a gwyddonol. Mae'r dyfeisiau hyn yn mesur pellteroedd yn fanwl iawn trwy allyrru corbys laser a dadansoddi eu myfyrdodau. Er mwyn gwerthfawrogi sut maen nhw'n gweithio, mae'n hanfodol chwalu eu cydrannau craidd. Yn yr erthygl hon, byddwn yn archwilio rhannau allweddol peiriant rhychwant laser a'u rolau wrth gyflawni mesuriadau cywir.
1. Deuod Laser (allyrrydd)
Wrth wraidd pob rhinwr laser mae'r deuod laser, sy'n cynhyrchu'r trawst golau cydlynol a ddefnyddir ar gyfer mesur. Yn nodweddiadol yn gweithredu yn y sbectrwm bron-is-goch (ee tonfeddi 905 nm neu 1550 nm), mae'r deuod yn allyrru corbys golau byr, â ffocws. Mae'r dewis o donfedd yn cydbwyso diogelwch (i amddiffyn llygaid dynol) a pherfformiad mewn amodau amgylcheddol amrywiol. Mae deuodau o ansawdd uchel yn sicrhau dwyster trawst cyson, sy'n hanfodol ar gyfer cywirdeb ystod hir.
2. System lens optegol
Mae'r system lens optegol yn gwasanaethu dwy brif swyddogaeth:
- Collimation: Mae'r trawst laser a allyrrir yn cael ei gulhau a'i alinio'n drawst cyfochrog i leihau gwasgariad dros bellter.
- Canolbwyntio: Ar gyfer y golau sy'n dychwelyd, mae lensys yn canolbwyntio'r ffotonau gwasgaredig i'r synhwyrydd.
Gall peiriannau amrediad uwch gynnwys lensys addasadwy neu alluoedd chwyddo i addasu i wahanol feintiau neu bellteroedd targed.
3. Photodetector (derbynnydd)
Mae'r ffotodetector - yn aml yn ffotodiode eirlithriad (APD) neu ddeuod pin - yn dal y corbys laser a adlewyrchir. Mae APDs yn cael eu ffafrio ar gyfer cymwysiadau ystod hir oherwydd eu sensitifrwydd uchel a'u gallu i ymhelaethu ar signalau gwan. Er mwyn hidlo golau amgylchynol (ee golau haul), mae hidlwyr bandpass optegol wedi'u hintegreiddio i'r derbynnydd, gan sicrhau mai dim ond tonfedd benodol y laser sy'n cael ei chanfod.
4. Cylchdaith amser hedfan (TOF)
Y cylchedwaith amser hedfan yw'r ymennydd y tu ôl i gyfrifiad pellter. Mae'n mesur yr oedi amser rhwng y pwls a allyrrir a'r adlewyrchiad a ganfyddir. Gan fod golau yn teithio ar gyflymder hysbys (~ 3 × 10⁸ m/s), cyfrifir y pellter gan ddefnyddio'r fformiwla:
Mae amseryddion cyflym iawn (gyda phenderfyniadau mewn picoseconds) yn hanfodol ar gyfer manwl gywirdeb ar lefel milimetr, yn enwedig mewn cymwysiadau amrediad byr.
5. Uned Prosesu Arwyddion
Mae data crai o'r ffotodetector yn cael ei brosesu gan ficrocontroller neu brosesydd signal digidol (DSP). Mae'r uned hon yn hidlo sŵn, yn gwneud iawn am ffactorau amgylcheddol (ee gwanhau atmosfferig), ac yn trosi mesuriadau amser yn ddarlleniadau pellter. Gall algorithmau uwch hefyd drin adleisiau lluosog (ee, gan anwybyddu dail wrth dargedu cefnffordd coeden).
6. Arddangos a Rhyngwyneb Defnyddiwr
Mae'r rhan fwyaf o raeniau amrediad yn cynnwys arddangosfa LCD neu OLED i ddangos mesuriadau, yn aml wedi'u hychwanegu â moddau fel addasu llethr, sganio parhaus, neu gysylltedd Bluetooth ar gyfer logio data. Mewnbynnau Defnyddwyr - Buttons, Sgriniau Cyffwrdd, neu Ddeialau Rotari - Yn caniatáu addasu ar gyfer achosion defnydd penodol, megis golffio, hela neu arolygu.
7. Cyflenwad Pwer
Mae batri cryno y gellir ei ailwefru (ee, Li-ion) neu gelloedd tafladwy yn pweru'r ddyfais. Mae effeithlonrwydd ynni yn hollbwysig, yn enwedig ar gyfer modelau llaw a ddefnyddir mewn lleoliadau awyr agored. Mae rhai rhewwyr yn ymgorffori dulliau arbed pŵer i ymestyn oes batri yn ystod anactifedd.
8. Systemau tai a mowntio
Mae'r tai wedi'i gynllunio ar gyfer gwydnwch ac ergonomeg, yn aml yn cynnwys deunyddiau sy'n gwrthsefyll dŵr neu wrth-sioc (graddfeydd IP). Ar gyfer integreiddio ag offer arall (ee camerâu, reifflau, neu dronau), gellir cynnwys opsiynau mowntio fel socedi tripod neu reiliau Picatinny.
Sut mae'r cyfan yn gweithio gyda'i gilydd
1. Mae'r deuod laser yn allyrru pwls tuag at y targed.
2. Mae'r system optegol yn cyfarwyddo'r trawst ac yn casglu myfyrdodau.
3. Mae'r ffotodetector yn cyfleu'r signal dychwelyd, wedi'i hidlo o sŵn amgylchynol.
4. Mae'r cylchedwaith TOF yn cyfrifo'r amser a aeth heibio.
5. Mae'r prosesydd yn trosi amser i bellter ac yn arddangos y canlyniad.
Nghasgliad
O gywirdeb ei ddeuod laser i soffistigedigrwydd ei algorithmau prosesu, mae pob cydran o rangefinder laser yn chwarae rhan hanfodol wrth sicrhau cywirdeb a dibynadwyedd. P'un a ydych chi'n golffiwr yn barnu pyt neu'n beiriannydd yn mapio tir, mae deall yr elfennau hyn yn helpu i ddewis yr offeryn cywir ar gyfer eich anghenion.
Amser Post: Mawrth-18-2025