Будь-які опубліковані конструкції для лазерного вимірювання відстані під час польоту

У когось є посилання / приклади детальної схеми для вимірювання відстані лазером під час польоту - схеми, додатки тощо?

laser distance

Ух ти. RF Engineering тут ми приїжджаємо!

— Коннор Вольф

Мене цікавлять відстані в діапазоні 1-5 метрів - я бачив кілька акуратних трюків для перетворення імпульсу в перетворення напруги, але немає повних схем. Пропускна здатність ГГц не потрібна, оскільки ви дивитесь на зміни затримки краю імпульсу. Ви можете придбати ручні вимірювальні лазерні стрічки, які мають точність ~ 2 мм за 100 доларів, і я дещо сумніваюся, що у них електроніка 300 ГГц всередині.

— mikeselectricstuff

Всі ручні «лазерні» мірні стрічки, які ви знайдете зазвичай, - це сонарна рулетка з прикріпленим до неї лазерним вказівником.

— Вонор Коннор

О, це вже OT, але посилання на веб-сторінку вашого профілю користувача неправильно написано, mikeselectricstuff. (Відповідь, я не можу знайти жодного способу відправити вечірку)

— Коннор Вольф

Дуже ймовірно, що будь-яке рішення для подібних речей буде використовувати інтерферометрію. Наскільки я розумію, більшість короткометражних вимірювальних систем "Час польоту" насправді модулюють лазер на високій частоті і використовують різницю фаз, генеровану за проміжок часу, який лазер потрібно пройти, щоб фактично обчислити, як далеко об’єкт далеко.

— Вонор Коннор

Відповіді:

Я також цікавився, як працюють ці доступні пристрої.

У пошуках патенту на лазерне вимірювання відстані я натрапив: http://www.freepatentsonline.com/3733129.html . Зауважимо, що цей патент був поданий вже в 1973 році, тому я міг уявити, що сьогоднішні пристрої для вимірювання відстані лазером використовують якийсь інший метод.

З того, що я зрозумів, це використання цілі в якості одного з відбивачів лазерної порожнини, а потім модулює лазер, намагаючись знайти резонансну частоту, яка, здається, пов'язана з довжиною хвилі електромагнітної хвилі з цією частотою (наприклад, 1 метр, здається, відповідають 150 МГц, що зводить це до більш «керованого» діапазону частот).

Я маю визнати, що я не повністю зрозумів деталі в патентному рефераті.

Я не переконаний, хоча наскільки добре це насправді працює з «реальними поверхнями» ... Я б подумав, що, наприклад, поверхня стіни сама по собі не є достатньо світловідбиваючою для збереження системи.

EDIT: Я знайшов тут ще одну сторінку: http://www.acuitylaser.com/resources/principles-measurement.shtml . Дивлячись на розділ «Час польоту», вони дещо конкретніші: відбите лазерне світло фокусується на світлодіоді, чий (перевернутий) сигнал потім використовується для модуляції лазера. Це сформує осцилятор. Зсув фази визначається вимірюваною відстані (крім фіксованих затримок всередині пристрою), тому частота цього "генератора" визначається відстані і може бути виміряна.

(Знову ж, час, необхідний для подорожі до об'єкта, наприклад, на відстані 1,5 м і назад - 3 м / 3Е8 м / с = 10 сек, що відповідає частоті коливань 100 МГц).

— Андре Хольцнер
джерело

Думаю, ви побачите, що компонент 150 МГц не є частиною відсутності. Мабуть, потужність всього лазера модулюється на цій частоті, і ідея полягає в тому, щоб оптичний шлях трактувати як лінію затримки і використовувати цю затримку для встановлення частоти коливань. Мертвий розумний. Об'єкт від 1 м подає 6,667 мс затримки, 150 МГц. Об'єкт на 2 мм далі, 6.680 нс або 149.7 МГц. Для спроби виміряти фактичний час польоту потрібна буде високоефективна електроніка, але перетворіть її в осцилятор, і ви можете легко відрізнити 149,7 МГц від 150 МГц. Блискуче!

— JustJeff

В основному, будь-який «лазерний» рулетник, який ви купуєте в домашньому депо, насправді є ультразвуковим сонарним рейнджером з прикріпленим до нього лазерним вказівником.

— Вонор Коннор

Так - є багато дешевих ультразвуків з покажчиками, але приблизно за 100 доларів є справжні лазерні, наприклад, від Bosch. Я щойно купив один Ebay для розслідування.

— mikeselectricstuff

lucidscience.com/pro-laser%20spy%20device-1.aspx

— tyblu

Нічого собі, що в чіткій науковій ланці теорія функціонування абсолютно неправильна. віконне скло є модуляція відбитого лазерного світла. Це майже просто фотофон, але замість сонця з лазером. Рух скляного вікна амплітудно-модулює прийняте лазерне світло.

— akohlsmith

Зверніться до компанії Maxim-IC та запитайте про їх номер "HFRD40". Він описує лазерний далекомір, використовуючи час польоту. Прямо будувати. В основному він використовує перетворювач часу на напругу (заряджає ковпачок) для вимірювання TOF купу лазерних імпульсів (для середнього шуму), а потім використовує АЦП для вимірювання напруги на ковпачку. Їхній папір має завершений дизайн. Нещодавно вони відправили мені один із своїх тестових підрозділів, тому що я дивився на будівництво для скануючої лідарної системи, але часу не вистачало. Більше обговорення ви можете подивитися тут: http://forums.trossenrobotics.com/showthread.php?t=4357

— галамін
джерело

Гм ... страшно круто !?

— tyblu

Ця техніка також працює для одиночної дальності.

— Тім Вілліскрофт

Спасибі - врешті-решт отримав цього документа від Максима. Він заснований на їх мікросхемі MAX3806. Все ще досить складний і використовує дуже короткі 5-ваттні (!) ІЧ-лазерні імпульси. Мене найбільше цікавив фронт-енд Rx, тому це корисна відправна точка. Оскільки мене цікавлять лише більш короткі діапазони, мені цікаво, чи можливий більш простий підхід, поклавши шлях TOF в петлю підсилювача, щоб змусити його коливатися на пропорційній частоті TOF.

— mikeselectricstuff

Доктор

— mikeselectricstuff

Так, я хлопець, який працює у Максима, який керує цим продуктом. Надішліть мені електронний лист на адресу: mike.roberts @ maxim-ic.com, і я надішлю вам цей електронний комплект з електронною поштою. Майк

Ви можете подивитися сучасний стан вимірювання місячної відстані http://en.wikipedia.org/wiki/Apache_Point_Observatory_Lunar_Laser-ranging_Operation Я думаю, що ці матеріали є суспільною власністю. Там є ще одне посилання на Single Photon Avalanche Phototiodes

Це насправді складніша проблема, оскільки вам потрібна роздільна здатність синхронізації на наносекунди, яка є хорошою для проміжків другого масштабу.

— dmckee