การออกแบบที่เผยแพร่ใด ๆ สำหรับการวัดระยะทางด้วยเลเซอร์เวลาบิน

21

ไม่มีใครมีการอ้างอิง / ตัวอย่างสำหรับวงจรที่มีรายละเอียดสำหรับการวัดระยะทางเลเซอร์ตามเวลาของการบิน - แผนงาน, appnotes ฯลฯ ?

laser  distance 
— mikeselectricstuff
แหล่งที่มา
โอ้ว้าว. วิศวกรรม RF ที่นี่เรามา!
— Connor Wolf
ฉันสนใจระยะทางในช่วง 1-5 เมตร - ฉันเห็นกลเม็ดเคล็ดลับบางอย่างสำหรับความกว้างพัลส์เป็นการแปลงแรงดัน แต่ไม่มี schems เต็ม ไม่จำเป็นต้องใช้แบนด์วิดท์ GHz เนื่องจากคุณกำลังดูการเปลี่ยนแปลงของความล่าช้าของพัลส์ขอบ คุณสามารถซื้อเทปวัดเลเซอร์แบบใช้มือถือที่มีความแม่นยำ ~ 2 มม. สำหรับ $ 100 และฉันค่อนข้างสงสัยว่าพวกเขามีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ 300GHz อยู่ภายใน
— mikeselectricstuff
5
เทปวัด "เลเซอร์" แบบใช้มือถือทั้งหมดที่คุณพบโดยทั่วไปจะเป็นแถบวัดคลื่นโซนาร์ที่มีตัวชี้เลเซอร์ติดอยู่
— Connor Wolf
โอ้มันคือ OT แต่ลิงก์หน้าเว็บโปรไฟล์ผู้ใช้ของคุณสะกดผิด mikeselectricstuff (ตอบฉันไม่สามารถหาวิธีส่ง PM ได้)
— Connor Wolf
3
เป็นไปได้มากว่าวิธีแก้ปัญหาใด ๆ สำหรับสิ่งนี้จะใช้อินเตอร์เฟอโรเมท ตามที่ฉันเข้าใจแล้วระบบการวัด "เวลาบิน" ระยะสั้นส่วนใหญ่จะปรับแสงเลเซอร์ด้วยความถี่สูงและใช้ความแตกต่างของเฟสที่สร้างขึ้นในช่วงเวลาที่เลเซอร์ใช้ในการเดินทางไกลเพื่อคำนวณระยะทาง วัตถุอยู่ไกล
— Connor Wolf

คำตอบ:

11

ฉันยังสงสัยว่าอุปกรณ์ราคาไม่แพงเหล่านี้ทำงานอย่างไร

ค้นหา 'สิทธิบัตรการวัดระยะทางเลเซอร์' ฉันมาข้าม: http://www.freepatentsonline.com/3733129.html โปรดทราบว่าสิทธิบัตรนี้ถูกยื่นไปแล้วในปี 1973 ดังนั้นฉันจึงนึกภาพออกว่าอุปกรณ์วัดระยะทางด้วยเลเซอร์ในปัจจุบันใช้วิธีการอื่น

จากสิ่งที่ฉันเข้าใจคือการใช้เป้าหมายเป็นหนึ่งในตัวสะท้อนแสงของโพรงเลเซอร์จากนั้นปรับแต่งเลเซอร์พยายามหาความถี่เสียงสะท้อนซึ่งดูเหมือนว่าจะเกี่ยวข้องกับความยาวคลื่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่นี้ (เช่น 1 เมตรดูเหมือนว่าจะ สอดคล้องกับ 150 MHz ทำให้ช่วงความถี่นี้ 'จัดการได้' มากขึ้น)

ฉันต้องยอมรับว่าฉันไม่เข้าใจรายละเอียดในบทคัดย่อสิทธิบัตรอย่างถ่องแท้

ฉันไม่มั่นใจว่ามันใช้งานได้ดีกับ 'พื้นผิวโลกแห่งความจริง' อย่างไร ... ฉันคิดว่าเช่นพื้นผิวผนังเพียงอย่างเดียวนั้นไม่สะท้อนแสงเพียงพอที่จะทำให้ระบบสูญเสียไป

แก้ไข:ฉันพบหน้าอื่นที่นี่: http://www.acuitylaser.com/resources/principles-measurement.shtml เมื่อดูที่ส่วน 'เวลาบิน' พวกเขาจะมีความเฉพาะเจาะจงมากกว่านี้เล็กน้อย: แสงเลเซอร์ที่สะท้อนจะถูกโฟกัสไปที่ไดโอดแสงที่มีสัญญาณ (กลับด้าน) เพื่อใช้ในการปรับแสงเลเซอร์ สิ่งนี้จะกลายเป็นออสซิลเลเตอร์ การกะระยะจะถูกกำหนดโดยระยะทางที่จะวัด (นอกเหนือจากความล่าช้าคงที่ภายในอุปกรณ์) ดังนั้นความถี่ของ 'ออสซิลเลเตอร์' นี้จะถูกกำหนดโดยระยะทางและสามารถวัดได้

(อีกครั้งเวลาที่ใช้ในการเดินทางไปยังวัตถุที่ระยะทาง 1.5 ม. และด้านหลังคือ 3 ม. / 3E8 m / s = 10ns ซึ่งสอดคล้องกับความถี่การแกว่ง 100 MHz)

— Andre Holzner
แหล่งที่มา
4
ฉันคิดว่าคุณจะพบว่าองค์ประกอบ 150MHz ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการให้ยืมเช่นนี้ เห็นได้ชัดว่ากำลังของเลเซอร์ทั้งหมดจะถูกมอดูเลตที่ความถี่นั้นและแนวคิดก็คือการรักษาเส้นทางแสงเป็นเส้นหน่วงเวลาและใช้การหน่วงเวลานั้นเพื่อกำหนดความถี่ของการแกว่ง ฉลาดหลักแหลม วัตถุที่อยู่ห่างออกไป 1 ม. ให้ความล่าช้าถึง 6.667ns, 150MHz วัตถุที่อยู่ไกลออกไป 2 มม. 6.680 ns หรือ 149.7MHz การพยายามวัดเวลาที่แท้จริงของการบินจะต้องใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีประสิทธิภาพสูง แต่ทำสิ่งนี้ให้เป็นออสซิลเลเตอร์และคุณสามารถแยกความแตกต่าง 149.7MHz จาก 150MHz ได้อย่างง่ายดาย ยอดเยี่ยม!
— JustJeff
2
โดยทั่วไปเทปวัด "เลเซอร์" ที่คุณซื้อที่ Home Depot นั้นแท้จริงแล้วเป็นโซนาร์แบบอัลตราโซนิกที่มีตัวชี้เลเซอร์ติดอยู่
— Connor Wolf
1
ใช่ - มี ultrasonics ราคาถูกจำนวนมากพร้อมพอยน์เตอร์ แต่ราคาประมาณ $ 100 มีเลเซอร์จริงบางอย่างเช่นจาก Bosch ฉันเพิ่งซื้อ Ebay หนึ่งตัวเพื่อตรวจสอบ
— mikeselectricstuff
— tyblu
2
ว้าวการเชื่อมโยงทางวิทยาศาสตร์ที่ชัดเจนมีทฤษฎีของการดำเนินการผิดอย่างสมบูรณ์ บานหน้าต่างจะปรับแสงเลเซอร์ที่สะท้อนออกมา มันค่อนข้างเป็นแค่โฟโตโฟน แต่ใช้แสงเลเซอร์แทนดวงอาทิตย์ การเคลื่อนไหวของกระจกหน้าต่างนั้นปรับความกว้างของแสงเลเซอร์ที่ได้รับ
— akohlsmith
9

ติดต่อ Maxim-IC และขอหมายเลขกระดาษสีขาว "HFRD40" มันอธิบายเครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์โดยใช้เวลาบิน ตรงไปตรงมาเพื่อสร้าง โดยทั่วไปจะใช้ตัวแปลงเวลาเป็นแรงดัน (ชาร์จฝา) เพื่อวัด TOF ของพัลส์เลเซอร์จำนวนหนึ่ง (เพื่อลดเสียงรบกวนเฉลี่ย) จากนั้นใช้ ADC เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้าบนฝาปิด สมุดปกขาวของพวกเขามีการออกแบบที่สมบูรณ์ พวกเขาส่งหนึ่งในหน่วยทดสอบของพวกเขากลับมาอีกครั้งเพราะฉันกำลังมองหาอาคารที่หนึ่งสำหรับระบบสแกน LIDAR แต่หมดเวลา คุณสามารถดูการสนทนาเพิ่มเติมได้ที่นี่: http://forums.trossenrobotics.com/showthread.php?t=4357

— gallamine
แหล่งที่มา
อืมมมมมม.
— tyblu
เทคนิคนี้ใช้ได้กับการยิงเดี่ยว
— ทิม Williscroft
2
ขอบคุณ - ในที่สุดได้รับเอกสารนี้จาก Maxim มันขึ้นอยู่กับชิป MAX3806 ของพวกเขา ยังค่อนข้างซับซ้อนและใช้พัลส์ IR เลเซอร์ขนาด 5 วัตต์ (!) สั้น ๆ ฉันสนใจส่วนใหญ่ของ Rx front-end ดังนั้นนี่จึงเป็นจุดเริ่มต้นที่มีประโยชน์ ในขณะที่ฉันสนใจในช่วงที่สั้นกว่าฉันสงสัยว่าวิธีที่ง่ายกว่านั้นเป็นไปได้หรือไม่โดยการใส่เส้นทาง TOF ในลูปของแอมป์เพื่อให้แกว่งไปตามความถี่ของสัดส่วน TOF
— mikeselectricstuff
เอกสาร Maxim ฉบับนี้ยังอ้างถึงบทความทางวิชาการที่น่าสนใจ: herkules.oulu.fi/isbn9514269667/isbn9514269667.pdf
— mikeselectricstuff
12
ใช่ฉันเป็นคนที่ทำงานกับ Maxim ที่จัดการผลิตภัณฑ์นี้ ส่งอีเมลไปที่: mike.roberts @ maxim-ic.com และฉันจะส่งต่อชุดกระดาษนี้ให้คุณ Mike
1

คุณสามารถดูสถานะปัจจุบันของศิลปะสำหรับการวัดระยะทางจันทรคติhttp://en.wikipedia.org/wiki/Apache_Point_Observatory_Lunar_Laser-ranging_Operation ฉันคิดว่าวัสดุนี้เป็นทรัพย์สินสาธารณะ มีอีกลิงค์หนึ่งไปยังโฟโตไดโอดเดี่ยวโฟตอน

2
นี่เป็นปัญหาที่ยากกว่าเนื่องจากคุณต้องการความละเอียดช่วงเวลาระดับนาโนวินาทีที่ดีกว่าช่วงสเกลสอง
— dmckee
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.