La mesure laser (onde continue modulée en fréquence ou FMCW) est une technique de mesure laser couramment utilisée pour mesurer la distance et la vitesse. Ce qui suit est une description détaillée du principe, des avantages, des inconvénients et des caractéristiques de la mesure laser FMCW, ainsi que de son paysage d'application et de son secteur d'activité.
1. Principe de la mesure laser FMCW :
La technologie de mesure laser FMCW est basée sur le principe de l'onde continue modulée en fréquence (FMCW), qui applique un signal de modulation de fréquence plus linéaire au faisceau de sortie laser, généralement une rampe linéaire ou un signal d'oscillation non linéaire. Ce signal de modulation est envoyé à un dispositif de télémétrie (par exemple, un miroir traducteur à l'échelle nanométrique ou un générateur électronique micro-ondes gigahertz), et la différence de fréquence entre le signal renvoyé par réflexion et le signal transmis peut être utilisée pour mesurer la distance de l'objet au laser. .
La procédure est la suivante :
un. Émission du faisceau laser : Le laser émet un faisceau laser et applique un signal de modulation de fréquence au faisceau laser.
b. Recevez le signal réfléchi : le faisceau laser brille sur l'objet cible et se reflète pour former le signal laser réfléchi par l'objet. c. Traitement du mélangeur : le signal de modulation de fréquence est transmis du faisceau laser à l'objet cible.
c. Traitement du mélangeur : mélangez les signaux transmis et réfléchis pour obtenir la différence de fréquence.
d. Calcul de distance : en utilisant la différence de fréquence et la plage de pente ou d'oscillation de pression du signal de modulation, combinées au calcul de vitesse, la distance entre l'objet cible et le système de mesure laser peut être obtenue.
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2. Avantages, inconvénients et caractéristiques de la mesure laser FMCW :
- Avantages :
un. Mesure de haute précision : la technologie de mesure laser FMCW a une précision de mesure élevée et est capable d'atteindre une précision de mesure de distance inférieure au millimètre ou même au nanomètre.
b. Vitesse de mesure élevée La technologie de mesure laser FMCW utilise des signaux à ondes continues, qui peuvent réaliser des mesures à grande vitesse, adaptées aux scénarios d'application nécessitant une acquisition rapide de données. Adaptabilité : en raison des différentes propriétés réfléchissantes de la lumière laser provenant de différents objets, la technologie de mesure laser FMCW peut s'adapter de manière adaptative. ajustez la plage de portée et la sensibilité de détection lors de la réflexion sur la surface de différents objets.
c. Dans FMCW LIDAR, même la lentille optique et les composants de numérisation peuvent être activés par puce dans le cas le plus idéal.
- Désavantages:
un. Système complexe : la technologie de mesure laser FMCW nécessite du matériel complexe et des algorithmes de traitement du signal, qui sont plus coûteux que d'autres mesures.
b. Influencé par l'environnement Dans certains environnements (par exemple, lumière vive, pluie, neige, gris, etc.), le faisceau laser peut être perturbé, affectant la précision des résultats de mesure.
Capteur de distance et de vibration laser FMCW
Paramètres techniques de mesure des vibrations
Paramètres techniques de mesure de distance
- Caractéristiques:
un. Sans contact : la technologie de mesure laser FMCW est une méthode de mesure sans contact, aucun contact avec l'objet ne peut être mesuré, adaptée aux scénarios d'application d'échantillons non destructifs.
b. Entièrement électronique : le système de mesure laser FMCW peut réaliser un contrôle et un traitement des données entièrement électroniques, faciles à intégrer et à contrôler automatiquement.
3. Scénarios d’application et industrie de mesure laser FMCW :
La technologie de mesure laser FMCW est largement utilisée dans les domaines suivants :
un. Automatisation industrielle : par exemple navigation, localisation et mesure de robots, traitement et inspection de matériaux, inspection dimensionnelle sur des lignes de production automatisées.
b. Cartographie par télédétection : pour la modélisation du terrain, la reconstruction 3D, les systèmes d'information géographique (SIG), les applications d'arpentage et de surveillance.
c. Industrie automobile : par exemple détection de la position assise du véhicule, systèmes intelligents d'aide à la conduite, technologies d'aide à la sécurité de conduite, etc.
d. Énergie et environnement : pour la mesure de la vitesse du vent, la mesure des polluants atmosphériques, etc.
e. Domaine médical : tel que l'inspection visuelle, la navigation chirurgicale des tissus et la mesure du débit sanguin.
En bref, la technologie de mesure laser FMCW a une haute précision, une vitesse de mesure et une adaptabilité élevées, largement utilisée dans l'automatisation industrielle, la mesure par télédétection, l'industrie automobile, l'énergie et l'environnement, le domaine médical et d'autres domaines.
