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

01 Einleitung

In den letzten Jahren haben miniaturisierte, handgeführte Laserentfernungsmesser mit großer Reichweite dank des Aufkommens unbemannter Kampfplattformen, Drohnen und tragbarer Ausrüstung für einzelne Soldaten ein breites Anwendungsspektrum eröffnet. Die Laserentfernungsmessung mit Erbiumglas und einer Wellenlänge von 1535 nm entwickelt sich zunehmend zu einem ausgereiften Verfahren. Sie bietet Vorteile wie Augensicherheit, hohe Rauchdurchdringungsfähigkeit und große Reichweite und stellt somit eine Schlüsselrichtung für die zukünftige Entwicklung der Laserentfernungsmessung dar.

02 Produkteinführung

Der Laserentfernungsmesser LSP-LRS-0310 F-04 basiert auf dem von Lumispot entwickelten 1535-nm-Er-Glaslaser. Er nutzt das innovative Laufzeitverfahren (TOF) mit Einzelpulsen und bietet hervorragende Messergebnisse für verschiedene Ziele: Die Reichweite zu Gebäuden beträgt problemlos 5 Kilometer, und selbst bei schnell fahrenden Fahrzeugen werden stabile 3,5 Kilometer Entfernung erreicht. In Anwendungsszenarien wie der Personenüberwachung liegt die Reichweite zu Personen bei über 2 Kilometern, wodurch die Genauigkeit und Echtzeitfähigkeit der Daten gewährleistet wird. Der LSP-LRS-0310F-04 unterstützt die Kommunikation mit dem Host-Computer über die serielle RS422-Schnittstelle (eine TTL-Schnittstelle ist optional erhältlich), was die Datenübertragung komfortabler und effizienter gestaltet.

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

03 Produktmerkmale

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

Das integrierte Strahlaufweitungsdesign gewährleistet eine präzise Abstimmung und effiziente Zusammenarbeit der Komponenten. Die Laserdiode (LD) liefert eine stabile und effiziente Energiezufuhr für das Lasermedium, der schnelle Achsenkollimator und der Fokussierspiegel steuern die Strahlform präzise, ​​das Verstärkungsmodul verstärkt die Laserenergie zusätzlich, und der Strahlaufweiter vergrößert effektiv den Strahldurchmesser, reduziert den Divergenzwinkel und verbessert die Richtwirkung und Übertragungsdistanz des Strahls. Das optische Abtastmodul überwacht die Laserleistung in Echtzeit, um eine stabile und zuverlässige Leistung sicherzustellen. Gleichzeitig ist die gekapselte Bauweise umweltfreundlich, verlängert die Lebensdauer des Lasers und reduziert die Wartungskosten.

Abbildung 2: Tatsächliches Foto eines Erbiumglaslasers

* Segmentumschaltbarer Distanzmessmodus: Präzise Messung zur Verbesserung der Genauigkeit der Distanzmessung

Das segmentierte Schaltverfahren zur Entfernungsmessung basiert auf präziser Messung. Durch die Optimierung des optischen Pfades und fortschrittliche Signalverarbeitungsalgorithmen, kombiniert mit der hohen Energieabgabe und den langen Pulsdauern des Lasers, werden atmosphärische Störungen erfolgreich durchdrungen und die Stabilität und Genauigkeit der Messergebnisse gewährleistet. Diese Technologie nutzt eine Hochfrequenz-Entfernungsmessung, um kontinuierlich mehrere Laserpulse auszusenden und Echosignale zu akkumulieren und zu verarbeiten. Dadurch werden Rauschen und Störungen effektiv unterdrückt, das Signal-Rausch-Verhältnis deutlich verbessert und eine genaue Messung der Zielentfernung ermöglicht. Selbst in komplexen Umgebungen oder bei geringfügigen Änderungen gewährleistet das segmentierte Schaltverfahren die Genauigkeit und Stabilität der Messergebnisse und ist somit ein wichtiges technisches Mittel zur Verbesserung der Entfernungsgenauigkeit.

*Doppelschwellenverfahren kompensiert Messgenauigkeit: Doppelkalibrierung, Genauigkeit jenseits der Messgrenze

Das Herzstück des Dual-Threshold-Verfahrens ist sein dualer Kalibrierungsmechanismus. Das System legt zunächst zwei unterschiedliche Signalschwellenwerte fest, um zwei kritische Zeitpunkte des Ziel-Echosignals zu erfassen. Diese beiden Zeitpunkte unterscheiden sich aufgrund der unterschiedlichen Schwellenwerte geringfügig; genau diese Differenz ist jedoch der Schlüssel zur Fehlerkompensation. Durch hochpräzise Zeitmessung und -berechnung kann das System die Zeitdifferenz zwischen diesen beiden Zeitpunkten exakt berechnen und die ursprünglichen Entfernungsmessergebnisse entsprechend fein kalibrieren, wodurch die Genauigkeit der Entfernungsmessung deutlich verbessert wird.

Abbildung 3 Schematische Darstellung der Genauigkeit des Dual-Threshold-Algorithmus zur Bereichskompensation

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

Durch die detaillierte Optimierung von Schaltungsmodulen wie der Hauptsteuerplatine und der Treiberplatine haben wir fortschrittliche, stromsparende Chips und effiziente Energiemanagementstrategien implementiert. Dadurch wird sichergestellt, dass der Stromverbrauch des Systems im Standby-Modus deutlich unter 0,24 W liegt – eine signifikante Reduzierung gegenüber herkömmlichen Designs. Bei einer Frequenz von 1 Hz bleibt der Gesamtstromverbrauch ebenfalls unter 0,76 W, was eine hervorragende Energieeffizienz beweist. Im Volllastbetrieb steigt der Stromverbrauch zwar an, wird aber dennoch effektiv unter 3 W gehalten. So wird der stabile Betrieb des Geräts auch unter hohen Leistungsanforderungen gewährleistet und gleichzeitig die Energiesparziele berücksichtigt.

* Extrem hohe Leistungsfähigkeit: Hervorragende Wärmeableitung gewährleistet einen stabilen und effizienten Betrieb.

Um den hohen Temperaturen gerecht zu werden, verfügt der Laser-Entfernungsmesser LSP-LRS-0310F-04 über ein fortschrittliches Wärmeableitungssystem. Durch die Optimierung des internen Wärmeleitungswegs, die Vergrößerung der Wärmeableitungsfläche und den Einsatz hocheffizienter Wärmeableitungsmaterialien kann das Produkt die entstehende interne Wärme schnell abführen. So wird sichergestellt, dass die Kernkomponenten auch bei dauerhafter Volllast eine optimale Betriebstemperatur beibehalten. Diese hervorragende Wärmeableitung verlängert nicht nur die Lebensdauer des Produkts, sondern gewährleistet auch die Stabilität und Konstanz der Messleistung.

* Tragbarkeit und Langlebigkeit: Miniaturisiertes Design, hervorragende Leistung garantiert

Der Laser-Entfernungsmesser LSP-LRS-0310F-04 zeichnet sich durch seine erstaunlich geringe Größe (nur 33 Gramm) und sein niedriges Gewicht aus. Gleichzeitig bietet er eine hervorragende, stabile Leistung, hohe Stoßfestigkeit und erstklassigen Augenschutz und vereint so Mobilität und Langlebigkeit in perfekter Harmonie. Das Design dieses Produkts spiegelt das tiefe Verständnis für die Bedürfnisse der Nutzer und die hohe Integration technologischer Innovationen wider und hat sich damit zu einem Blickfang auf dem Markt entwickelt.

04 Anwendungsszenario

Es wird in vielen Spezialgebieten eingesetzt, wie z. B. Zielerfassung und Entfernungsmessung, fotoelektrische Positionierung, Drohnen, unbemannte Fahrzeuge, Robotik, intelligente Transportsysteme, intelligente Fertigung, intelligente Logistik, sichere Produktion und intelligente Sicherheitstechnik.

05 Wichtigste technische Indikatoren

Die grundlegenden Parameter sind wie folgt:

Produktabmessungen:

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

06 Richtlinien

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

* Beim Einstellen der Parallelität der drei optischen Achsen muss unbedingt die Empfangslinse abgedeckt werden, da der Detektor sonst durch übermäßiges Echo dauerhaft beschädigt wird;

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

Die Reichweite des Entfernungsmessmoduls hängt von der atmosphärischen Sicht und der Beschaffenheit des Ziels ab. Bei Nebel, Regen und Sandstürmen verringert sich die Reichweite. Ziele wie grüne Blätter, weiße Wände und freiliegender Kalkstein weisen eine gute Reflektivität 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 innerhalb von 5 Metern zu zielen, 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 abzuziehen;

* Achten Sie unbedingt auf die korrekte Polarität des Netzanschlusses, da das Gerät sonst dauerhaft beschädigt wird..