Modulet e matjes së distancës me lazer janë mjete me precizion të lartë që përdoren gjerësisht në fusha të tilla si drejtimi autonom, dronët, automatizimi industrial dhe robotika. Parimi i funksionimit të këtyre moduleve zakonisht përfshin emetimin e një rrezeje lazeri dhe matjen e distancës midis objektit dhe sensorit duke marrë dritën e reflektuar. Ndër parametrat e ndryshëm të performancës së moduleve të matjes së distancës me lazer, divergjenca e rrezes është një faktor vendimtar që ndikon drejtpërdrejt në saktësinë e matjes, diapazonin e matjes dhe zgjedhjen e skenarëve të aplikimit.
1. Koncepti bazë i divergjencës së rrezes
Divergjenca e rrezes i referohet këndit në të cilin rrezja lazer rritet në madhësinë e prerjes tërthore ndërsa udhëton më larg nga emetuesi i lazerit. Me fjalë të thjeshta, sa më e vogël të jetë divergjenca e rrezes, aq më e përqendruar mbetet rrezja lazer gjatë përhapjes; anasjelltas, sa më e madhe të jetë divergjenca e rrezes, aq më gjerë përhapet rrezja. Në zbatimet praktike, divergjenca e rrezes zakonisht shprehet në kënde (gradë ose miliradianë).
Divergjenca e rrezes lazer përcakton se sa përhapet ajo në një distancë të caktuar, gjë që nga ana tjetër ndikon në madhësinë e pikës në objektin e synuar. Nëse divergjenca është shumë e madhe, rrezja do të mbulojë një sipërfaqe më të madhe në distanca të gjata, gjë që mund të zvogëlojë saktësinë e matjes. Nga ana tjetër, nëse divergjenca është shumë e vogël, rrezja mund të bëhet shumë e fokusuar në distanca të gjata, duke e bërë të vështirë reflektimin e duhur ose edhe duke parandaluar marrjen e sinjalit të reflektuar. Prandaj, zgjedhja e një divergjence të përshtatshme të rrezes është thelbësore për saktësinë dhe gamën e aplikimit të një moduli të matjes së distancës me lazer.
2. Ndikimi i Divergjencës së Rrezes në Performancën e Modulit të Matjes së Distancës me Laser
Divergjenca e rrezes ndikon drejtpërdrejt në saktësinë e matjes së modulit të distancës me lazer. Një divergjencë më e madhe e rrezes rezulton në një madhësi më të madhe të pikës, e cila mund të çojë në dritë të reflektuar të shpërndarë dhe matje të pasakta. Në distanca më të gjata, një madhësi më e madhe e pikës mund ta dobësojë dritën e reflektuar, duke ndikuar në cilësinë e sinjalit të marrë nga sensori, duke rritur kështu gabimet e matjes. Në të kundërt, një divergjencë më e vogël e rrezes e mban rrezen e lazerit të fokusuar në distanca më të gjata, duke rezultuar në një madhësi më të vogël të pikës dhe kështu saktësi më të lartë të matjes. Për aplikimet që kërkojnë saktësi të lartë, siç është skanimi me lazer dhe lokalizimi i saktë, një divergjencë më e vogël e rrezes është përgjithësisht zgjedhja e preferuar.
Divergjenca e rrezes është gjithashtu e lidhur ngushtë me diapazonin e matjes. Për modulet e distancës së lazerit me divergjencë të madhe të rrezes, rrezja e lazerit do të përhapet shpejt në distanca të gjata, duke dobësuar sinjalin e reflektuar dhe në fund të fundit duke kufizuar diapazonin efektiv të matjes. Përveç kësaj, një madhësi më e madhe e pikës mund të shkaktojë që drita e reflektuar të vijë nga drejtime të shumëfishta, duke e bërë të vështirë për sensorin që të marrë me saktësi sinjalin nga objektivi, gjë që nga ana tjetër ndikon në rezultatet e matjes.
Nga ana tjetër, një divergjencë më e vogël e rrezes ndihmon që rrezja lazer të mbetet e përqendruar, duke siguruar që drita e reflektuar të mbetet e fortë dhe kështu zgjeron diapazonin efektiv të matjes. Prandaj, sa më e vogël të jetë divergjenca e rrezes së një moduli të matjes së distancës me lazer, aq më shumë zgjerohet zakonisht diapazoni efektiv i matjes.
Zgjedhja e divergjencës së rrezes është gjithashtu e lidhur ngushtë me skenarin e aplikimit të modulit të matjes së distancës me lazer. Për skenarët që kërkojnë matje me rreze të gjatë dhe me precizion të lartë (siç është zbulimi i pengesave në drejtimin autonom, LiDAR), zakonisht zgjidhet një modul me një divergjencë të vogël të rrezes për të siguruar matje të sakta në distanca të gjata.
Për matjet në distanca të shkurtra, skanimin ose disa sisteme automatizimi industrial, një modul me një divergjencë më të madhe të rrezes mund të preferohet për të rritur zonën e mbulimit dhe për të përmirësuar efikasitetin e matjes.
Divergjenca e rrezes ndikohet gjithashtu nga kushtet mjedisore. Në mjedise komplekse me karakteristika të forta reflektuese (siç janë linjat e prodhimit industrial ose skanimi i ndërtesave), përhapja e rrezes lazer mund të ndikojë në reflektimin dhe pritjen e dritës. Në raste të tilla, një divergjencë më e madhe e rrezes mund të ndihmojë duke mbuluar një sipërfaqe më të madhe, duke rritur forcën e sinjalit të marrë dhe duke zvogëluar ndërhyrjen mjedisore. Nga ana tjetër, në mjedise të qarta dhe pa pengesa, një divergjencë më e vogël e rrezes mund të ndihmojë në përqendrimin e matjes në objektiv, duke minimizuar kështu gabimet.
3. Përzgjedhja dhe Projektimi i Divergjencës së Trarëve
Divergjenca e rrezes së një moduli të matjes së distancës me lazer zakonisht përcaktohet nga dizajni i emetuesit të lazerit. Skenarë dhe kërkesa të ndryshme aplikimi rezultojnë në ndryshime në dizajnin e divergjencës së rrezes. Më poshtë janë disa skenarë të zakonshëm aplikimi dhe zgjedhjet e tyre të lidhura me divergjencën e rrezes:
- Matje me precizion të lartë dhe rreze të gjatë veprimi:
Për aplikimet që kërkojnë saktësi të lartë dhe distanca të gjata matjeje (siç janë matjet precize, LiDAR dhe drejtimi autonom), në përgjithësi zgjidhet një divergjencë më e vogël e rrezes. Kjo siguron që rrezja lazer të ruajë një madhësi të vogël të pikës në distanca më të gjata, duke rritur si saktësinë ashtu edhe diapazonin e matjes. Për shembull, në drejtimin autonom, divergjenca e rrezes së sistemeve LiDAR zakonisht mbahet nën 1° për të zbuluar me saktësi pengesat e largëta.
- Mbulim i madh me kërkesa më të ulëta saktësie:
Në skenarë ku kërkohet një zonë më e madhe mbulimi, por saktësia nuk është aq kritike (siç është lokalizimi i robotit dhe skanimi mjedisor), zakonisht zgjidhet një divergjencë më e madhe e rrezes. Kjo lejon që rrezja e lazerit të mbulojë një zonë më të gjerë, duke rritur aftësitë ndijore të pajisjes dhe duke e bërë atë të përshtatshme për skanim të shpejtë ose zbulim të sipërfaqes së madhe.
- Matja e distancës së shkurtër në ambiente të mbyllura:
Për matje në ambiente të mbyllura ose me rreze të shkurtër, një divergjencë më e madhe e rrezes mund të ndihmojë në rritjen e mbulimit të rrezes lazer, duke zvogëluar gabimet e matjes për shkak të këndeve të papërshtatshme të reflektimit. Në raste të tilla, një divergjencë më e madhe e rrezes mund të sigurojë rezultate të qëndrueshme matjeje duke rritur madhësinë e pikës.
4. Përfundim
Divergjenca e rrezes është një nga faktorët kryesorë që ndikon në performancën e moduleve të matjes së distancës me lazer. Ajo ndikon drejtpërdrejt në saktësinë e matjes, diapazonin e matjes dhe zgjedhjen e skenarëve të aplikimit. Projektimi i duhur i divergjencës së rrezes mund të përmirësojë performancën e përgjithshme të modulit të matjes së distancës me lazer, duke siguruar stabilitetin dhe efikasitetin e tij në aplikime të ndryshme. Ndërsa teknologjia e matjes së distancës me lazer vazhdon të evoluojë, optimizimi i divergjencës së rrezes do të bëhet një faktor i rëndësishëm në zgjerimin e diapazonit të aplikimit dhe aftësive matëse të këtyre moduleve.
Lumispot
Adresa: Ndërtesa 4 #, Rruga e 3-të Nr. 99 Furong, Distrikti Xishan Wuxi, 214000, Kinë
Tel: + 86-0510 87381808.
Celular: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Koha e postimit: 18 nëntor 2024