Laser bidezko distantzia neurtzeko moduluak zehaztasun handiko tresnak dira, gidatze autonomoan, droneetan, industria-automatizazioan eta robotikan oso erabiliak. Modulu hauen funtzionamendu-printzipioak normalean laser izpi bat igortzea eta objektuaren eta sentsorearen arteko distantzia neurtzea dakar, islatutako argia jasoz. Laser bidezko distantzia neurtzeko moduluen errendimendu-parametro desberdinen artean, izpiaren dibergentzia faktore erabakigarria da, neurketaren zehaztasunean, neurketa-eremuan eta aplikazio-eszenatokien aukeraketan zuzenean eragiten duena.
1. Izpi-dibergentziaren oinarrizko kontzeptua
Izpi-dibergentzia laser-izpiaren zeharkako sekzioaren tamaina handitzen den angeluari egiten dio erreferentzia, laser-igorletik urrundu ahala. Hitz sinpleagoetan esanda, zenbat eta txikiagoa izan izpi-dibergentzia, orduan eta kontzentratuagoa izango da laser-izpia hedapenean; alderantziz, zenbat eta handiagoa izan izpi-dibergentzia, orduan eta zabalagoa izango da izpia. Aplikazio praktikoetan, izpi-dibergentzia normalean angeluetan adierazten da (graduetan edo milirradianoetan).
Laser izpiaren dibergentziak zehazten du zenbat hedatzen den distantzia jakin batean, eta horrek, aldi berean, helburuko objektuaren puntuaren tamainan eragiten du. Dibergentziak handiegia bada, izpiak eremu handiagoa estaliko du distantzia luzeetan, eta horrek neurketaren zehaztasuna murriztu dezake. Bestalde, dibergentziak txikiegia bada, izpia gehiegi fokatu daiteke distantzia luzeetan, behar bezala islatzea zailduz edo islatutako seinalea jasotzea eragotziz. Beraz, izpiaren dibergentzien egokitasuna hautatzea funtsezkoa da laser bidezko distantzia neurtzeko modulu baten zehaztasunerako eta aplikazio-eremurako.
2. Izpi-dibergentziaren eragina laser distantzia neurtzeko moduluaren errendimenduan
Izpi-dibergentziak zuzenean eragiten dio laser distantzia-moduluaren neurketa-zehaztasunari. Izpi-dibergentzia handiago batek puntu-tamaina handiagoa dakar, eta horrek islatutako argia sakabanatzea eta neurketa zehaztugabeak ekar ditzake. Distantzia luzeagoetan, puntu-tamaina handiago batek islatutako argia ahuldu dezake, sentsoreak jasotzen duen seinalearen kalitatean eraginez, eta horrela neurketa-erroreak handituz. Aitzitik, izpi-dibergentzia txikiago batek laser izpia distantzia luzeagoetan fokatuta mantentzen du, eta horrek puntu-tamaina txikiagoa eta, beraz, neurketa-zehaztasun handiagoa dakar. Zehaztasun handia behar duten aplikazioetarako, hala nola laser eskaneatzea eta lokalizazio zehatza, izpi-dibergentzia txikiagoa da, oro har, aukera hobetsia.
Izpi-dibergentzia ere oso lotuta dago neurketa-eremuarekin. Izpi-dibergentzia handia duten laser-distantzia-moduluetan, laser-izpia azkar hedatuko da distantzia luzeetan, islatutako seinalea ahulduz eta, azken finean, neurketa-eremu eraginkorra mugatuz. Gainera, puntu-tamaina handiago batek islatutako argia norabide anitzetatik etortzea eragin dezake, sentsoreak helburuaren seinalea zehatz-mehatz jasotzea zailduz, eta horrek, aldi berean, neurketa-emaitzetan eragina du.
Bestalde, izpi-dibergentzia txikiago batek laser izpia kontzentratuta mantentzen laguntzen du, islatutako argia indartsu mantentzen dela ziurtatuz eta, horrela, neurketa-eremu eraginkorra zabaltzen dela. Beraz, laser distantzia neurtzeko modulu baten izpi-dibergentzia zenbat eta txikiagoa izan, orduan eta gehiago hedatzen da neurketa-eremu eraginkorra normalean.
Izpi-dibergentziaren aukera ere oso lotuta dago laser distantzia neurtzeko moduluaren aplikazio-eszenatokiarekin. Distantzia luzeko eta zehaztasun handiko neurketak behar diren eszenatokietarako (adibidez, gidatze autonomoan oztopoak detektatzea, LiDAR), izpi-dibergentzia txikia duen modulua aukeratzen da normalean, distantzia luzeetan neurketa zehatzak bermatzeko.
Distantzia laburreko neurketetarako, eskaneatzeko edo industria-automatizazio sistemetarako, izpi-dibergentzia handiagoa duen modulua hobetsi daiteke estaldura-eremua handitzeko eta neurketaren eraginkortasuna hobetzeko.
Izpiaren dibergentzia ingurumen-baldintzek ere eragiten dute. Islapen-ezaugarri sendoak dituzten ingurune konplexuetan (adibidez, industria-ekoizpen-lerroetan edo eraikinen eskaneatzean), laser-izpiaren hedapenak argiaren islapenean eta harreran eragina izan dezake. Kasu horietan, izpiaren dibergentzia handiago batek lagun dezake eremu handiagoa estaliz, jasotako seinalearen indarra handituz eta ingurumen-interferentziak murriztuz. Bestalde, ingurune garbi eta oztoporik gabekoetan, izpiaren dibergentzia txikiago batek neurketa helburura fokatzen lagun dezake, eta horrela akatsak minimizatuz.
3. Izpi-dibergentziaren hautaketa eta diseinua
Laser distantzia neurtzeko modulu baten izpi-dibergentzia normalean laser igorlearen diseinuak zehazten du. Aplikazio-eszenatoki eta eskakizun desberdinek izpi-dibergentziaren diseinuan aldaketak eragiten dituzte. Jarraian, hainbat aplikazio-eszenatoki ohiko eta haiei lotutako izpi-dibergentziaren aukerak agertzen dira:
- Zehaztasun handiko eta irismen luzeko neurketa:
Zehaztasun handia eta neurketa-distantzia luzeak behar dituzten aplikazioetarako (neurketa zehatzak, LiDAR eta gidatze autonomoa, adibidez), normalean izpi-dibergentzia txikiagoa aukeratzen da. Horrek ziurtatzen du laser izpiak puntu-tamaina txikia mantentzen duela distantzia luzeetan, neurketaren zehaztasuna eta irismena hobetuz. Adibidez, gidatze autonomoan, LiDAR sistemen izpi-dibergentzia normalean 1°-tik behera mantentzen da, urruneko oztopoak zehaztasunez detektatzeko.
- Zehaztasun-eskakizun txikiagoekin estaldura handia:
Estaldura-eremu handiagoa behar den baina zehaztasuna ez den hain kritikoa den egoeretan (adibidez, roboten lokalizazioan eta ingurumen-eskaneoan), normalean izpi-dibergentzia handiagoa aukeratzen da. Horri esker, laser izpiak eremu zabalagoa estal dezake, gailuaren sentsore-gaitasunak hobetuz eta eskaneatzeko edo eremu handiko detekziorako egokia bihurtuz.
- Barruko distantzia laburreko neurketa:
Barruko edo distantzia laburreko neurketetarako, izpi-dibergentzia handiago batek laser izpiaren estaldura handitzen lagun dezake, islapen-angelu desegokiek eragindako neurketa-erroreak murriztuz. Kasu horietan, izpi-dibergentzia handiago batek neurketa-emaitza egonkorrak berma ditzake puntuaren tamaina handituz.
4. Ondorioa
Izpi-dibergentzia laser bidezko distantzia neurtzeko moduluen errendimenduan eragina duten faktore nagusietako bat da. Zuzenean eragiten du neurketaren zehaztasunean, neurketa-eremuan eta aplikazio-eszenatokien aukeraketan. Izpi-dibergentziaren diseinu egokiak laser bidezko distantzia neurtzeko moduluaren errendimendu orokorra hobetu dezake, bere egonkortasuna eta eraginkortasuna bermatuz hainbat aplikaziotan. Laser bidezko distantzia neurtzeko teknologiak eboluzionatzen jarraitzen duen heinean, izpi-dibergentzia optimizatzea faktore garrantzitsua bihurtuko da modulu hauen aplikazio-eremua eta neurketa-gaitasunak zabaltzeko.
Lumispot
Helbidea: 4. eraikina, 99. zk. Furong 3. errepidea, Xishan barrutia, Wuxi, 214000, Txina
Tel.: + 86-0510 87381808.
Mugikorra: + 86-15072320922
Email: sales@lumispot.cn
Argitaratze data: 2024ko azaroaren 18a