Neu eingetroffen – 1535-nm-Erbium-Laser-Entfernungsmessermodul

01 Einführung

 

Mit dem Aufkommen unbemannter Kampfplattformen, Drohnen und tragbarer Ausrüstung für einzelne Soldaten haben miniaturisierte, handgehaltene Laser-Entfernungsmesser mit großer Reichweite in den letzten Jahren breite Anwendungsaussichten gezeigt. Die Erbiumglas-Laserentfernungstechnologie mit einer Wellenlänge von 1535 nm wird immer ausgereifter. Es bietet die Vorteile der Augensicherheit, der starken Fähigkeit, Rauch zu durchdringen, und der großen Reichweite und ist die Schlüsselrichtung bei der Entwicklung der Laserentfernungstechnologie.

 

02 Produkteinführung

 

Der Laser-Entfernungsmesser LSP-LRS-0310 F-04 ist ein Laser-Entfernungsmesser, der auf der Grundlage des von Lumispot unabhängig entwickelten 1535-nm-Er-Glaslasers entwickelt wurde. Es nutzt die innovative Single-Pulse-Time-of-Flight (TOF)-Entfernungsmessungsmethode und seine Entfernungsleistung ist für verschiedene Arten von Zielen hervorragend – die Entfernungsentfernung für Gebäude kann problemlos 5 Kilometer erreichen, und selbst für schnell fahrende Autos beträgt sie problemlos kann eine stabile Reichweite von 3,5 Kilometern erreichen. In Anwendungsszenarien wie der Personalüberwachung beträgt die Reichweite für Personen mehr als 2 Kilometer, wodurch die Genauigkeit und Echtzeitcharakteristik der Daten gewährleistet ist. Der Laser-Entfernungsmesser LSP-LRS-0310F-04 unterstützt die Kommunikation mit dem Host-Computer über den seriellen RS422-Anschluss (ein Anpassungsservice für den seriellen TTL-Anschluss ist ebenfalls verfügbar), wodurch die Datenübertragung bequemer und effizienter wird.

 

 

Abbildung 1 Produktdiagramm des Laser-Entfernungsmessers LSP-LRS-0310 F-04 und Größenvergleich einer Ein-Yuan-Münze

 

03 Produktmerkmale

 

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

Das integrierte Strahlaufweitungsdesign gewährleistet eine präzise Koordination und effiziente Zusammenarbeit zwischen den Komponenten. Die LD-Pumpquelle sorgt für einen stabilen und effizienten Energieeintrag für das Lasermedium, der Fast-Axis-Kollimator und der Fokussierspiegel steuern die Strahlform genau, das Verstärkungsmodul verstärkt die Laserenergie weiter und der Strahlaufweiter erweitert effektiv den Strahldurchmesser und verkleinert den Strahl Divergenzwinkel und verbessert die Richtwirkung und Übertragungsentfernung 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 eines Erbiumglaslasers

 

* Segmentschaltabstandsmessmodus: Präzise Messung zur Verbesserung der Abstandsmessgenauigkeit

Der Kern der segmentierten Schaltentfernungsmethode ist die präzise Messung. Durch die Optimierung des optischen Pfaddesigns und fortschrittlicher Signalverarbeitungsalgorithmen in Kombination mit der hohen Energieabgabe und den langen Pulseigenschaften des Lasers kann er atmosphärische Störungen erfolgreich durchdringen und die Stabilität und Genauigkeit der Messergebnisse gewährleisten. Diese Technologie verwendet eine Entfernungsstrategie mit hoher Wiederholungsfrequenz, um kontinuierlich mehrere Laserimpulse auszusenden und Echosignale zu sammeln und zu verarbeiten. Dadurch werden Rauschen und Interferenzen effektiv unterdrückt, das Signal-Rausch-Verhältnis erheblich verbessert und eine genaue Messung der Zielentfernung erreicht. Selbst in komplexen Umgebungen oder bei geringfügigen Änderungen können segmentierte Umschaltmethoden zur Entfernungsmessung die Genauigkeit und Stabilität der Messergebnisse gewährleisten und werden zu einem wichtigen technischen Mittel zur Verbesserung der Entfernungsgenauigkeit.

 

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

Der Kern des Dual-Threshold-Systems liegt in seinem dualen Kalibrierungsmechanismus. Das System stellt zunächst zwei unterschiedliche Signalschwellenwerte ein, um zwei kritische Zeitpunkte des Zielechosignals zu erfassen. Diese beiden Zeitpunkte unterscheiden sich aufgrund unterschiedlicher Schwellenwerte geringfügig, aber dieser Unterschied ist der Schlüssel zur Fehlerkompensation. Durch hochpräzise Zeitmessung und -berechnung kann das System die Zeitdifferenz zwischen diesen beiden Zeitpunkten genau berechnen und die ursprünglichen Entfernungsmessungsergebnisse entsprechend fein kalibrieren, wodurch die Entfernungsmessungsgenauigkeit erheblich verbessert wird.

 

 

Abbildung 3 Schematische Darstellung der Genauigkeit der Dual-Schwellenwert-Kompensationsalgorithmus-Entfernung

 

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

Durch eine umfassende Optimierung von Schaltungsmodulen wie der Hauptsteuerplatine und der Treiberplatine haben wir fortschrittliche Chips mit geringem Stromverbrauch und effiziente Energieverwaltungsstrategien eingeführt, um sicherzustellen, dass der Stromverbrauch des Systems im Standby-Modus streng unter 0,24 W liegt ist eine deutliche Reduzierung im Vergleich zu herkömmlichen Designs. Bei einer Bereichsfrequenz von 1 Hz liegt der Gesamtstromverbrauch ebenfalls bei 0,76 W, was eine hervorragende Energieeffizienz beweist. Im Spitzenbetriebszustand steigt der Stromverbrauch zwar an, wird aber immer noch effektiv auf 3 W begrenzt, wodurch ein stabiler Betrieb des Geräts bei hohen Leistungsanforderungen gewährleistet und gleichzeitig Energiesparziele berücksichtigt werden.

 

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

Um der hohen Temperaturherausforderung gewachsen zu sein, verfügt der Laser-Entfernungsmesser LSP-LRS-0310F-04 über ein fortschrittliches Wärmeableitungssystem. Durch die Optimierung des internen Wärmeleitungspfads, die Vergrößerung der Wärmeableitungsfläche und die Verwendung hocheffizienter Wärmeableitungsmaterialien kann das Produkt die erzeugte interne Wärme schnell ableiten und so sicherstellen, dass die Kernkomponenten auch bei langfristiger Hochlast eine geeignete Betriebstemperatur aufrechterhalten können Betrieb. Diese hervorragende Wärmeableitungsfähigkeit verlängert nicht nur die Lebensdauer des Produkts, sondern gewährleistet auch die Stabilität und Konsistenz der Reichweitenleistung.

 

* Portabilität und Haltbarkeit: Miniaturisiertes Design, hervorragende Leistung garantiert

Der Laser-Entfernungsmesser LSP-LRS-0310F-04 zeichnet sich durch seine erstaunlich geringe Größe (nur 33 Gramm) und sein geringes Gewicht aus, wobei die hervorragende Qualität stabiler Leistung, hoher Schlagfestigkeit und erstklassiger Augensicherheit berücksichtigt wird, was zu einem perfekten Ergebnis führt Balance zwischen Tragbarkeit und Haltbarkeit. Das Design dieses Produkts spiegelt voll und ganz das tiefe Verständnis der Benutzerbedürfnisse und den hohen Grad der Integration technologischer Innovationen wider und rückt in den Mittelpunkt der Aufmerksamkeit des Marktes.

 

04 Anwendungsszenario

 

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

 

05 Wichtigste technische Indikatoren

 

Die Grundparameter sind wie folgt:

Artikel

Wert

Wellenlänge

1535 ± 5 nm

Laserdivergenzwinkel

≤0,6 mrad

Empfangsöffnung

Φ16mm

Maximale Reichweite

≥3,5 km (Fahrzeugziel)

≥ 2,0 km (menschliches Ziel)

≥5km (Bauziel)

Mindestmessbereich

≤15 m

Genauigkeit der Entfernungsmessung

≤ ±1m

Messfrequenz

1~10Hz

Entfernungsauflösung

≤ 30m

Winkelauflösung

1,3 mrad

Genauigkeit

≥98 %

Fehlalarmrate

≤ 1 %

Erkennung mehrerer Ziele

Das Standardziel ist das erste Ziel und das maximal unterstützte Ziel ist 3

Datenschnittstelle

Serieller RS422-Anschluss (anpassbares TTL)

Versorgungsspannung

DC 5 ~ 28 V

Durchschnittlicher Stromverbrauch

≤ 0,76 W (1-Hz-Betrieb)

Spitzenstromverbrauch

≤3W

Standby-Stromverbrauch

≤0,24 W (Stromverbrauch, wenn keine Entfernung gemessen wird)

Stromverbrauch im Schlaf

≤ 2 mW (wenn der POWER_EN-Pin auf Low gezogen ist)

Ranging-Logik

Mit erster und letzter Distanzmessfunktion

Abmessungen

≤48 mm × 21 mm × 31 mm

Gewicht

33g±1g

Betriebstemperatur

-40℃~+ 70 ℃

Lagertemperatur

-55 ℃~ + 75 ℃

Schock

>75 g bei 6 ms

Vibration

Allgemeiner Vibrationstest mit geringerer Integrität (GJB150.16A-2009 Abbildung C.17)

 

Produktabmessungen:

 

Abbildung 4 Produktabmessungen des Laser-Entfernungsmessers LSP-LRS-0310 F-04

 

06 Richtlinien

 

* Der von diesem Entfernungsmessmodul emittierte Laser hat eine Wellenlänge von 1535 nm, was für das menschliche Auge ungefährlich ist. Obwohl es sich um eine sichere Wellenlänge für das menschliche Auge handelt, wird empfohlen, nicht direkt in den Laser zu schauen.

* 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 Entfernungsmodul ist nicht luftdicht. Stellen Sie sicher, dass die relative Luftfeuchtigkeit der Umgebung weniger als 80 % beträgt und halten Sie die Umgebung sauber, um eine Beschädigung des Lasers zu vermeiden.

* Die Reichweite des Entfernungsmessmoduls 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. Wenn außerdem der Neigungswinkel des Ziels zum Laserstrahl zunimmt, verringert sich die Reichweite.

* 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 ein- oder auszustecken, wenn das Gerät eingeschaltet ist.

* Stellen Sie sicher, dass die Polarität des Stroms korrekt angeschlossen ist, andernfalls kann es zu dauerhaften Schäden am Gerät kommen.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 09.09.2024