Neu eingetroffen – 1535 nm Erbium-Laser-Entfernungsmessermodul

01 Einleitung

In den letzten Jahren haben sich mit dem Aufkommen unbemannter Kampfplattformen, Drohnen und tragbarer Ausrüstung für einzelne Soldaten miniaturisierte, tragbare Laser-Entfernungsmesser mit großer Reichweite zu einem breiten Anwendungsspektrum entwickelt. Die Erbiumglas-Laser-Entfernungsmessungstechnologie mit einer Wellenlänge von 1535 nm wird immer ausgereifter. Sie bietet die Vorteile von Augensicherheit, hoher Rauchdurchlässigkeit und großer Reichweite und ist die Schlüsselrichtung der Entwicklung der Laser-Entfernungsmessungstechnologie.

02 Produkteinführung

Der Laser-Entfernungsmesser LSP-LRS-0310 F-04 basiert auf dem von Lumispot eigenständig entwickelten 1535-nm-Er-Glaslaser. Er nutzt die innovative Einzelpuls-Time-of-Flight-(TOF)-Entfernungsmessung und bietet eine hervorragende Leistung bei der Entfernungsmessung für verschiedene Zielarten – die Entfernungsmessung zu Gebäuden kann problemlos 5 Kilometer erreichen, und selbst bei schnell fahrenden Fahrzeugen kann eine stabile Entfernungsmessung von 3,5 Kilometern erreicht werden. In Anwendungsszenarien wie der Personenüberwachung beträgt die Entfernungsmessung zu Personen mehr als 2 Kilometer, was die Genauigkeit und Echtzeit der Daten gewährleistet. Der Laser-Entfernungsmesser LSP-LRS-0310F-04 unterstützt die Kommunikation mit dem Host-Computer über die serielle RS422-Schnittstelle (eine Anpassung der TTL-Schnittstelle ist ebenfalls möglich), was die Datenübertragung bequemer und effizienter macht.

Abbildung 1: Produktdiagramm des Laser-Entfernungsmessers LSP-LRS-0310 F-04 und Größenvergleich von Ein-Yuan-Münzen

03 Produkteigenschaften

* Integriertes Design zur Strahlaufweitung: effiziente Integration und verbesserte Anpassungsfähigkeit an die Umgebung

Das integrierte Strahlaufweitungsdesign gewährleistet eine präzise Koordination und effiziente Zusammenarbeit der Komponenten. Die LD-Pumpquelle sorgt für eine stabile und effiziente Energiezufuhr zum Lasermedium, der Fast-Axis-Kollimator und der Fokussierspiegel steuern präzise die Strahlform, das Gain-Modul verstärkt die Laserenergie zusätzlich, und der Strahlaufweiter erweitert effektiv den Strahldurchmesser, reduziert den Strahldivergenzwinkel und verbessert die Richtwirkung und Übertragungsdistanz des Strahls. Das optische Abtastmodul überwacht die Laserleistung in Echtzeit, um eine stabile und zuverlässige Ausgabe zu gewährleisten. Gleichzeitig ist das versiegelte Design umweltfreundlich, verlängert die Lebensdauer des Lasers und reduziert die Wartungskosten.

Abbildung 2: Tatsächliches Bild des Erbiumglaslasers

* Segmentumschalt-Entfernungsmessmodus: Präzise Messung zur Verbesserung der Entfernungsmessgenauigkeit

Das Kernstück der segmentierten Schaltentfernungsmessung ist die präzise Messung. Durch die Optimierung des optischen Pfaddesigns und fortschrittlicher Signalverarbeitungsalgorithmen, kombiniert mit der hohen Energieabgabe und den langen Pulseigenschaften des Lasers, kann es atmosphärische Störungen erfolgreich durchdringen und die Stabilität und Genauigkeit der Messergebnisse gewährleisten. Diese Technologie nutzt eine Strategie zur Entfernungsmessung mit hoher Folgefrequenz, um kontinuierlich mehrere Laserpulse auszusenden und Echosignale zu sammeln und zu verarbeiten. Dadurch werden Rauschen und Störungen effektiv unterdrückt, das Signal-Rausch-Verhältnis deutlich verbessert und eine genaue Messung der Zielentfernung erreicht. Selbst in komplexen Umgebungen oder bei geringfügigen Änderungen können segmentierte Schaltentfernungsmethoden die Genauigkeit und Stabilität der Messergebnisse gewährleisten und sind ein wichtiges technisches Mittel zur Verbesserung der Entfernungsgenauigkeit.

*Doppeltes Schwellenwertschema kompensiert die Entfernungsgenauigkeit: doppelte Kalibrierung, über die Grenzgenauigkeit hinaus

Der Kern des Zwei-Schwellenwert-Systems liegt in seinem dualen Kalibrierungsmechanismus. Das System legt zunächst zwei unterschiedliche Signalschwellen fest, um zwei kritische Zeitpunkte des Zielechosignals zu erfassen. Diese beiden Zeitpunkte unterscheiden sich aufgrund unterschiedlicher Schwellenwerte geringfügig, doch gerade dieser Unterschied ist entscheidend für die Fehlerkompensation. Durch hochpräzise Zeitmessung und -berechnung kann das System die Zeitdifferenz zwischen diesen beiden Zeitpunkten genau berechnen und die ursprünglichen Entfernungsergebnisse entsprechend fein kalibrieren, wodurch die Entfernungsgenauigkeit deutlich verbessert wird.

Abbildung 3 Schematische Darstellung der Entfernungsgenauigkeit des Dual-Threshold-Algorithmus

* Design mit geringem Stromverbrauch: hohe Effizienz, Energieeinsparung, optimierte Leistung

Durch die umfassende Optimierung von Schaltungsmodulen wie der Hauptsteuerplatine und der Treiberplatine haben wir fortschrittliche Low-Power-Chips und effiziente Energieverwaltungsstrategien eingeführt, um sicherzustellen, dass der Stromverbrauch des Systems im Standby-Modus streng unter 0,24 W gehalten wird – eine deutliche Reduzierung im Vergleich zu herkömmlichen Designs. Bei einer Frequenz von 1 Hz liegt der Gesamtstromverbrauch zudem unter 0,76 W und beweist damit eine hervorragende Energieeffizienz. Im Spitzenbetrieb steigt der Stromverbrauch zwar an, wird aber dennoch effektiv auf 3 W begrenzt. Dies gewährleistet einen stabilen Betrieb des Geräts bei hohen Leistungsanforderungen und gleichzeitiger Berücksichtigung von Energiesparzielen.

* Extreme Arbeitsfähigkeit: hervorragende Wärmeableitung, die einen stabilen und effizienten Betrieb gewährleistet

Um den hohen Temperaturen gerecht zu werden, verfügt der Laser-Entfernungsmesser LSP-LRS-0310F-04 über ein fortschrittliches Wärmeableitungssystem. Durch die Optimierung des internen Wärmeleitpfads, die Vergrößerung der Wärmeableitungsfläche und den Einsatz hocheffizienter Wärmeableitungsmaterialien kann das Produkt die entstehende Wärme schnell ableiten und stellt sicher, dass die Kernkomponenten auch bei längerem Betrieb mit hoher Belastung eine geeignete Betriebstemperatur halten. Diese hervorragende Wärmeableitung verlängert nicht nur die Lebensdauer des Produkts, sondern gewährleistet auch die Stabilität und Konstanz der Entfernungsmessung.

* Tragbarkeit und Haltbarkeit: Miniaturdesign, hervorragende Leistung garantiert

Der Laser-Entfernungsmesser LSP-LRS-0310F-04 besticht durch seine erstaunlich geringe Größe (nur 33 Gramm) und sein geringes Gewicht. Gleichzeitig bietet er hervorragende Leistung, hohe Stoßfestigkeit und erstklassigen Augenschutz und bietet so ein perfektes Gleichgewicht zwischen Tragbarkeit und Langlebigkeit. Das Design dieses Produkts spiegelt das tiefe Verständnis der Benutzerbedürfnisse und die hohe Integration technologischer Innovationen wider und erregt damit Aufmerksamkeit auf dem Markt.

04 Anwendungsszenario

Es wird in vielen Spezialbereichen eingesetzt, beispielsweise in den Bereichen Zielen und Entfernungsmessung, fotoelektrische Positionierung, Drohnen, unbemannte Fahrzeuge, Robotik, intelligente Transportsysteme, intelligente Fertigung, intelligente Logistik, sichere Produktion und intelligente Sicherheit.

05 Wichtigste technische Indikatoren

Die grundlegenden Parameter sind wie folgt:

Abmessungen des Produktaussehens:

Abbildung 4 LSP-LRS-0310 F-04 Laser-Entfernungsmesser – Produktabmessungen

06 Richtlinien

* Der von diesem Entfernungsmessungsmodul emittierte Laser hat eine Wellenlänge von 1535 nm, die für das menschliche Auge ungefährlich ist. Obwohl es sich um eine für das menschliche Auge ungefährliche Wellenlänge handelt, wird empfohlen, nicht direkt in den Laser zu blicken.

* Achten Sie beim Einstellen der Parallelität der drei optischen Achsen darauf, die Empfangslinse zu blockieren, da der Detektor sonst durch übermäßiges Echo dauerhaft beschädigt wird.

* Dieses Entfernungsmessmodul ist nicht luftdicht. Stellen Sie sicher, dass die relative Luftfeuchtigkeit unter 80 % liegt und halten Sie die Umgebung sauber, um eine Beschädigung des Lasers zu vermeiden.

* Die Reichweite des Entfernungsmessungsmoduls hängt von der atmosphärischen Sicht und der Art des Ziels ab. Bei Nebel, Regen und Sandsturm verringert sich die Reichweite. Ziele wie grüne Blätter, weiße Wände und freiliegender Kalkstein weisen ein gutes Reflexionsvermögen auf und können die Reichweite erhöhen. Darüber hinaus verringert sich die Reichweite, wenn der Neigungswinkel des Ziels zum Laserstrahl zunimmt.

* Es ist strengstens verboten, mit dem Laser auf stark reflektierende Ziele wie Glas und weiße Wände im Umkreis von 5 Metern zu schießen, um zu vermeiden, dass das Echo zu stark wird und den APD-Detektor beschädigt.

* Es ist strengstens verboten, das Kabel bei eingeschaltetem Strom anzuschließen oder abzutrennen.

* Stellen Sie sicher, dass die Strompolarität richtig angeschlossen ist, da sonst das Gerät dauerhaft beschädigt wird.