激光測(cè)距傳感器的原理及應(yīng)用剖析
發(fā)布時(shí)間:2018-11-30 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】激光測(cè)距傳感器是先由激光二極管對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖,經(jīng)目標(biāo)反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器,被光學(xué)系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內(nèi)部具有放大功能的光學(xué)傳感器,因此它能檢測(cè)極其微弱的光信號(hào)。記錄并處理從光脈沖發(fā)出到返回被接收所經(jīng)歷的時(shí)間,即可測(cè)定目標(biāo)距離。
激光傳感器必須極其精確地測(cè)定傳輸時(shí)間,因?yàn)楣馑偬?。要分辨?ps的時(shí)間,這是對(duì)電子技術(shù)提出的過(guò)高要求,實(shí)現(xiàn)起來(lái)造價(jià)太高。
但是如今的激光傳感器巧妙地避開(kāi)了這一障礙,利用一種簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)學(xué)原理,即平均法則實(shí)現(xiàn)了1mm的分辨率,并且能保證響應(yīng)速度。
遠(yuǎn)距離激光測(cè)距儀在工作時(shí)向目標(biāo)射出一束很細(xì)的激光,由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束,計(jì)時(shí)器測(cè)定激光束從發(fā)射到接收的時(shí)間,計(jì)算出從觀測(cè)者到目標(biāo)的距離;LED白光測(cè)速儀成像在儀表內(nèi)部集成電路芯片CCD上,CCD芯片性能穩(wěn)定,工作壽命長(zhǎng),且基本不受工作環(huán)境和溫度的影響。因此,LED白光測(cè)速儀測(cè)量精度有保證,性能穩(wěn)定可靠。
激光測(cè)距傳感器的應(yīng)用
汽車防撞探測(cè)器:一般來(lái)說(shuō),大多數(shù)現(xiàn)有汽車碰撞預(yù)防系統(tǒng)的激光測(cè)距傳感器使用激光光束以不接觸方式用于識(shí)別汽車在前或者在后形勢(shì)的目標(biāo)汽車之間的距離,當(dāng)汽車間距小于預(yù)定安全距離時(shí),汽車防碰撞系統(tǒng)對(duì)汽車進(jìn)行緊急剎車,或者對(duì)司機(jī)發(fā)出報(bào)警,或者綜合目標(biāo)汽車速度、車距、汽車制動(dòng)距離、響應(yīng)時(shí)間等對(duì)汽車行駛進(jìn)行即時(shí)的判斷和響應(yīng),可以大量的減少行車事故。在高速公路上使用,其優(yōu)點(diǎn)更加明顯。
車流量監(jiān)控:使用方式一般固定到高速或者重要路口的龍門架上,激光發(fā)射和接收垂直地面向下,對(duì)準(zhǔn)一條車道的中間位置,當(dāng)有車輛通行時(shí),激光測(cè)距傳感器能實(shí)時(shí)輸出所測(cè)得的距離值的相對(duì)改變值,進(jìn)而描繪出所測(cè)車的輪廓。這種測(cè)量方式一般使用測(cè)距范圍小于30米即可,且要求激光測(cè)距速率比較高,一般要求能達(dá)到100赫茲就可以了。這對(duì)于在重要路段監(jiān)控可以達(dá)到很好的效果,能夠區(qū)分各種車型,對(duì)車身高度掃描的采樣率可以達(dá)到10厘米一個(gè)點(diǎn)(在40Km/h時(shí),采樣率為11厘米一個(gè)點(diǎn))。對(duì)車流限高,限長(zhǎng),車輛分型等都能實(shí)時(shí)分辨,并能快速輸出結(jié)果。
無(wú)人機(jī):著機(jī)器人(Robot)、無(wú)人機(jī)(Drone)、無(wú)人搬運(yùn)車、自動(dòng)駕駛等新概念系統(tǒng)的興起,連帶刺激測(cè)距與避障(Obstacle Avoidance)技術(shù)需求。其中測(cè)距為避障的基礎(chǔ),并有多種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)測(cè)距,包含無(wú)線射頻(Radio Frequency;RF)、超音波(Ultrasonic)、紅外線(Infrared)以及激光/雷射(Laser)等。這些技術(shù)各有其優(yōu)缺點(diǎn),且成本也有差異性。
其中,紅外線與激光屬光電半導(dǎo)體技術(shù),分別運(yùn)用紅外線二極管(Infrared Light-Emitting Diode;IR LED)及激光二極管(Laser Diode;LD)的發(fā)波,而后接收回波來(lái)辨識(shí)物體的距離,紅外線技術(shù)適合短距離運(yùn)用,激光技術(shù)則適合長(zhǎng)距離范疇。另外,常見(jiàn)的避障技術(shù)還有無(wú)線射頻、超音波技術(shù)等,它們則常見(jiàn)于汽車領(lǐng)域應(yīng)用。
推薦閱讀:
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測(cè)試庫(kù)獲得德國(guó)萊茵TüV IEC 61508功能安全認(rèn)證
- 芯科科技第三代無(wú)線開(kāi)發(fā)平臺(tái)引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來(lái)更多臺(tái)式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)器, 以推動(dòng)不斷增長(zhǎng)的IO-Link市場(chǎng)
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍(lán)牙的無(wú)線局域網(wǎng)/藍(lán)牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 一文掌握UV LED在空凈消殺領(lǐng)域的主要應(yīng)用
- 聚焦汽車智能化與電動(dòng)化︱AUTO TECH 2025 華南展11月,已全面啟動(dòng),邀您共精彩!
- 【“源”察秋毫系列】 Keithley在碳納米管森林涂層纖維復(fù)合材料的應(yīng)用
- 數(shù)字驅(qū)動(dòng)工業(yè),智能賦能制造 AMTS & AHTE SOUTH CHINA 2024同期會(huì)議全公開(kāi)!
- 團(tuán)體觀展招募!104CEF開(kāi)啟組團(tuán)觀眾通道,解鎖更多禮遇
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索