Nguyên lý và ứng dụng của cảm biến đo khoảng cách bằng laser
Cảm biến phạm vi laser sử dụng một diode laser để nhắm vào mục tiêu để phát ra các xung laser và ánh sáng laser bị tán xạ theo mọi hướng sau khi bị mục tiêu phản xạ. Một phần của ánh sáng tán xạ quay trở lại bộ thu cảm biến, nơi nó được hệ thống quang học thu lại và chụp ảnh trên đi-ốt quang tuyết lở. Đi-ốt quang tuyết lở là một cảm biến quang học có bộ khuếch đại bên trong để nó có thể phát hiện các tín hiệu ánh sáng cực kỳ yếu. Khoảng cách đến mục tiêu có thể được xác định bằng cách ghi lại và xử lý thời gian trôi qua kể từ khi xung ánh sáng được gửi đi cho đến khi nó được nhận lại.
Cảm biến laser phải xác định thời gian truyền cực kỳ chính xác vì ánh sáng truyền đi rất nhanh. Để phân biệt thời gian 3ps, đây là một yêu cầu quá cao đối với công nghệ điện tử và chi phí thực hiện quá cao. Nhưng các cảm biến laser ngày nay đã khéo léo tránh được trở ngại này, sử dụng một nguyên tắc thống kê đơn giản, đó là quy luật trung bình để đạt được độ phân giải 1mm và có thể đảm bảo tốc độ phản hồi.
Máy đo khoảng cách laze đường dài phát ra một chùm tia laze rất mỏng tới mục tiêu khi nó đang hoạt động và phần tử quang điện nhận được chùm tia laze do mục tiêu phản xạ và bộ đếm thời gian đo thời gian từ khi phóng đến khi nhận được chùm tia laze, và tính toán khoảng cách từ người quan sát đến mục tiêu; Đồng hồ tốc độ ánh sáng trắng LED được chụp trên chip mạch tích hợp bên trong CCD của thiết bị. Chip CCD có hiệu suất ổn định, tuổi thọ cao và về cơ bản không bị ảnh hưởng bởi môi trường làm việc và nhiệt độ. Do đó, độ chính xác đo của đồng hồ tốc độ ánh sáng trắng LED được đảm bảo và hiệu suất ổn định và đáng tin cậy.
Ứng dụng của cảm biến đo khoảng cách laser
Máy dò tránh va chạm ô tô: Nói chung, cảm biến phạm vi laser của hầu hết các hệ thống ngăn ngừa va chạm ô tô hiện có sử dụng chùm tia laze theo cách không tiếp xúc để xác định khoảng cách giữa ô tô mục tiêu ở phía trước hoặc phía sau, khi ô tô Khoảng cách là nhỏ hơn khoảng cách an toàn được xác định trước, hệ thống chống va chạm trên ô tô sẽ thực hiện phanh khẩn cấp trên ô tô, hoặc gửi cảnh báo cho người lái xe, hoặc đưa ra phán đoán và phản ứng tức thời cho ô tô đang lái dựa trên tốc độ của ô tô mục tiêu, khoảng cách giữa các ô tô, quãng đường phanh của ô tô và thời gian phản hồi. Có thể giảm thiểu rất nhiều tai nạn giao thông. Lợi thế của nó là rõ ràng hơn khi được sử dụng trên đường cao tốc.
Giám sát lưu lượng giao thông: Phương pháp sử dụng thường được cố định trên giàn của nút giao thông quan trọng hoặc tốc độ cao. Việc phát và thu tia laze theo phương thẳng đứng hướng xuống mặt đất và nhắm vào giữa làn đường. Khi có một phương tiện đi qua, cảm biến đo khoảng cách bằng laser có thể xuất giá trị đo được theo thời gian thực. Giá trị thay đổi tương đối của giá trị khoảng cách thu được được sử dụng để vẽ đường viền của phương tiện được đo. Phương pháp đo này thường cần sử dụng phạm vi dao động dưới 30 mét và yêu cầu tốc độ dao động của tia laser tương đối cao và thường yêu cầu nó có thể đạt tới 100 Hz. Điều này có thể đạt được kết quả rất tốt để giám sát các đoạn đường quan trọng và có thể phân biệt các loại phương tiện khác nhau. Tốc độ lấy mẫu để quét chiều cao xe có thể đạt tới 10 cm mỗi điểm (ở tốc độ 40Km/h, tốc độ lấy mẫu là 11 cm mỗi điểm). Nó có thể phân biệt giới hạn chiều cao, giới hạn chiều dài và phân loại phương tiện của luồng giao thông trong thời gian thực và có thể đưa ra kết quả nhanh chóng.
