Lasermõõtmine (Frequency Modulated Continuous Wave ehk FMCW) on lasermõõtmistehnika, mida tavaliselt kasutatakse vahemaa ja kiiruse mõõtmiseks. Järgnevalt kirjeldatakse üksikasjalikult FMCW lasermõõtmise põhimõtet, eeliseid, puudusi ja omadusi, samuti selle rakendusmaastikku ja tööstust.
1. FMCW lasermõõtmise põhimõte:
FMCW lasermõõtmistehnoloogia põhineb sagedusmoduleeritud pidevlaine (FMCW) põhimõttel, mis rakendab laseri väljundkiirele lineaarsemat sagedusmodulatsiooni signaali, tavaliselt lineaarset rampi või mittelineaarset pöördesignaali. See moduleeriv signaal saadetakse kauguse määramisseadmesse (nt nanoskaala translaatorpeeglisse või gigahertsisse mikrolaineelektroonika generaatorisse) ning peegeldumisel tagastatava signaali ja edastatava signaali sageduse erinevust saab kasutada objekti kauguse mõõtmiseks laserist. .
Menetlus on järgmine:
a. Laserkiire kiirgamine: laser kiirgab laserkiire ja rakendab laserkiirele sagedusmodulatsiooni signaali.
b. Võtke vastu peegeldunud signaal: laserkiir paistab sihtobjektile ja peegeldub tagasi, moodustades objektilt peegelduva lasersignaali. c. Mikseri töötlemine: sagedusmodulatsiooni signaal edastatakse laserkiirelt sihtobjektile.
c. Mikseri töötlemine: sageduserinevuse saamiseks segage edastatud ja peegeldunud signaale.
d. Kauguse arvutamine: kasutades sageduse erinevust ja moduleeriva signaali kalde või rõhu kõikumise vahemikku koos kiiruse arvutamisega, saab määrata kauguse sihtobjektist lasermõõtesüsteemini.
Pilt
2. FMCW lasermõõtmise eelised, puudused ja omadused:
- Eelised:
a. Kõrge täpsusega mõõtmine: FMCW lasermõõtmistehnoloogial on kõrge mõõtmistäpsus ja see on võimeline saavutama submillimeetri või isegi sub-nanomeetri kauguse mõõtmise täpsust.
b. Suure mõõtekiirusega FMCW lasermõõtmistehnoloogia kasutab pideva laine signaale, mis võimaldavad teostada kiireid mõõtmisi, mis sobivad kiiret andmehõivet nõudvate rakendusstsenaariumide jaoks Kohanemisvõime: erinevate objektide laservalguse erinevate peegeldusomaduste tõttu saab FMCW lasermõõtmistehnoloogia kohanduda. reguleerida erinevate objektide pinnalt peegeldudes kaugusvahemikku ja tuvastustundlikkust.
c. FMCW LIDAR-is saab isegi optilise läätse ja skaneerimiskomponendid olla kõige ideaalsemal juhul kiibi abil lubatud.
- Puudused:
a. Keeruline süsteem: FMCW lasermõõtmistehnoloogia nõuab keerulisi riistvara ja signaalitöötlusalgoritme, mis on teiste mõõtmistega võrreldes kulukamad.
b. Keskkonna mõju Teatud keskkondades (nt ere valgus, vihm, lumi, hall jne) võib laserkiir olla häiritud, mõjutades mõõtmistulemuste täpsust.
FMCW laserkaugus- ja vibratsiooniandur
Vibratsiooni mõõtmise tehnilised parameetrid
Kauguse mõõtmise tehnilised parameetrid
- Omadused:
a. Mittekontaktne: FMCW lasermõõtmistehnoloogia on mittekontaktne mõõtmismeetod, mõõta pole vaja objektiga kokku puutuda, sobib mittepurustavate proovide rakendamise stsenaariumide jaoks.
b. Täielikult elektrooniline: FMCW lasermõõtmissüsteem suudab teostada täielikult elektroonilist juhtimist ja andmetöötlust, hõlpsasti integreeritavat ja automatiseerimist.
3. FMCW lasermõõtmise rakenduse stsenaariumid ja tööstus:
FMCW lasermõõtmistehnoloogiat kasutatakse laialdaselt järgmistes valdkondades:
a. Tööstusautomaatika: nt roboti navigeerimine, lokaliseerimine ja mõõtmine, materjali töötlemine ja kontroll, mõõtmete kontroll automatiseeritud tootmisliinidel.
b. Kaugseire kaardistamine: maastiku modelleerimiseks 3D rekonstrueerimiseks, geograafiliste infosüsteemide (GIS), mõõdistus- ja seirerakenduste jaoks.
c. Autotööstus: nt sõiduki isteasendi tuvastamine, intelligentsed juhiabisüsteemid, sõiduohutuse abitehnoloogiad jne.
d. Energia ja keskkond: tuule kiiruse mõõtmiseks, atmosfääri saasteainete mõõtmiseks jne.
e. Meditsiinivaldkond: nagu visuaalne kontroll, kirurgiline navigatsioonikude ja verevoolu mõõtmine.
Lühidalt öeldes on FMCW lasermõõtmistehnoloogial kõrge täpsus ja kõrge mõõtmiskiirus ning kohanemisvõime, mida kasutatakse laialdaselt tööstusautomaatikas, kaugseire mõõtmises, autotööstuses, energeetikas ja keskkonnas ning meditsiinivaldkonnas ja muudes valdkondades.
