Lazerli masofani o'lchash datchiklarining ishlashi va ishlatilishi
1. Tranzit vaqti lazerli masofa datchiklarini ishlab chiqish
Aniqlash sohasida lazerni qo'llash juda keng, texnik tarkib juda boy va ijtimoiy ishlab chiqarish va hayotga ta'siri ham juda aniq. Lazer diapazoni lazerlarning eng dastlabki qo'llanilishidan biridir. Buning sababi shundaki, lazer kuchli yo'nalish, yuqori yorqinlik va yaxshi monoxromatiklik kabi ko'plab afzalliklarga ega. 1965 yilgacha Sovet Ittifoqi Yer va Oy orasidagi masofani (380´103 km) atigi 250 m xatolik bilan o'lchash uchun lazerdan foydalangan. 1969 yilda amerikaliklar oyga orqa reflektor bilan Oyga qo'ndi, shuningdek, 15 sm xatolik bilan Yer va Oy o'rtasidagi masofani lazer yordamida o'lchashdi. Masofani o'lchash uchun lazer uzatish vaqtidan foydalanishning asosiy printsipi lazerning oldinga va orqaga ketishi uchun zarur bo'lgan vaqtni o'lchash orqali maqsad masofani aniqlashdir. . Hoziroq:. Vaqt o'tishi bilan lazer diapazoni oddiy printsip va tuzilishga ega bo'lsa-da, u o'tmishda asosan harbiy va ilmiy tadqiqotlarda qo'llanilgan, ammo sanoat avtomatizatsiyasida kamdan-kam uchraydi. Chunki lazer diapazoni sensori narxi juda yuqori, odatda bir necha ming dollar. Deyarli barcha sanoat foydalanuvchilari uzoq masofalarda aniq masofani aniqlash imkonini beruvchi sensorni qidirmoqda. Ko'p hollarda sensorlarni yaqin masofada o'rnatish jismoniy joylashuv va ishlab chiqarish muhiti bilan cheklanishi sababli, bugungi tranzit vaqti lazer masofa sensori bunday holatlarda muhandislar uchun muammoni hal qiladi.
2. Ishlash printsipi
Tranzit vaqti lazer sensori ishlaganda, lazer diodi nishonga qaratilgan va lazer impulslarini chiqaradi. Nishon tomonidan aks ettirilgandan so'ng, lazer nuri barcha yo'nalishlarda tarqaladi. Tarqalgan yorug'likning bir qismi sensorni qabul qiluvchiga qaytadi, u erda optik tizim tomonidan ushlanadi va ko'chki fotodiodida tasvirlanadi. Ko'chki fotodiodi juda zaif yorug'lik signallarini aniqlay oladigan ichki kuchaytirgichli optik sensordir. Maqsadgacha bo'lgan masofani yorug'lik impulsi yuborilgandan to qaytib kelgunga qadar o'tgan vaqtni yozib olish va qayta ishlash orqali aniqlash mumkin. Transit Time Lazer sensorlari o'tish vaqtini o'ta aniqlik bilan aniqlashlari kerak, chunki yorug'lik tezligi juda tez. Misol uchun, yorug'lik tezligi taxminan 3´108m/s ni tashkil qiladi, 1 mm ruxsatga erishish uchun o'tish vaqtini o'lchash datchigining elektron sxemasi quyidagi juda qisqa vaqtni ajrata olishi kerak: 0,001m¸ (3´108m/s)=3ps 3ps vaqtini farqlash uchun bu elektron texnologiya uchun juda katta talab va amalga oshirish narxi juda yuqori. Ammo bugungi arzon tranzit-vaqt lazer sensorlari 1 mm piksellar soniga erishish va tezkor javobni kafolatlash uchun oddiy statistik printsipdan, o'rtacha qoidadan foydalangan holda, bu to'siqni aniq chetlab o'tadi.
3. Boshqa texnologiyalar bilan yecha olmaydigan masalalarni yechish
Tranzit vaqti lazerli masofa sensorlaridan boshqa texnologiyalar imkoni bo'lmagan hollarda foydalanish mumkin. Misol uchun, nishondan aks ettirilgan yorug'likni hisoblaydigan umumiy fotoelektrik datchik, nishon juda yaqin bo'lganda ham ko'p sonli aniq pozitsiyani aniqlash vazifalarini bajarishi mumkin. Biroq, nishon uzoqda bo'lganda yoki nishonning rangi o'zgarganda, oddiy fotoelektrik sensorlar bilan kurashish qiyin. Murakkab fon shovqinini bostirish sensorlari va triangulyatsiya datchiklari nishon rangi o‘zgarganda yaxshi ishlasa-da, maqsad burchagi aniqlanmagan yoki nishon juda yorqin bo‘lsa, ularning ishlashini oldindan aytib bo‘lmaydi. Bundan tashqari, triangulyatsiya datchiklari odatda 0,5 m ichida chegaralangan diapazonga ega. Ultrasonik sensorlar ko'pincha ob'ektlarni uzoqroq masofada aniqlash uchun ishlatiladi va ular optik bo'lmagani uchun rang o'zgarishiga ta'sir qilmaydi. Biroq, ultratovushli sensorlar masofani tovush tezligiga qarab o'lchaydilar, shuning uchun ular ba'zi bir o'ziga xos kamchiliklarga ega va ularni quyidagi holatlarda ishlatib bo'lmaydi. ①O'lchanadigan nishon sensorning transduseriga perpendikulyar bo'lmaganda. Chunki ultratovushli aniqlash maqsadi sensorning vertikal azimutidan 10 darajadan oshmasligi kerak. ②Nur diametri kichik bo'lishi kerak bo'lganda. Chunki umumiy ultratovush nuri sensordan 2 m masofada joylashganida diametri 0,76 sm. ③Pozitsiyani kalibrlash uchun ko'rinadigan yorug'lik nuqtalari kerak bo'lgan holatlar. ④ shamolli holatlar. ⑤ vakuumli holatlar. ⑥ Harorat gradienti katta bo'lgan holatlar. Chunki bu holda tovush tezligi o'zgaradi. ⑦ Tez javob talab qiladigan holatlar. Lazer masofa sensori yuqoridagi barcha holatlarni aniqlashni hal qilishi mumkin.
