레이저 레인지 핀더는 스포츠 및 건축에서 군사 및 과학 연구에 이르기까지 분야에서 필수 도구가되었습니다. 이 장치는 레이저 펄스를 방출하고 반사를 분석하여 현저한 정밀도로 거리를 측정합니다. 그들이 어떻게 작동하는지 이해하려면 핵심 구성 요소를 분류하는 것이 필수적입니다. 이 기사에서는 레이저 범위의 주요 부분과 정확한 측정을 제공하는 역할을 살펴 보겠습니다.
1. 레이저 다이오드 (이미 터)
모든 레이저 레인지 파인더의 핵심에는 레이저 다이오드가 있으며, 이는 측정에 사용되는 일관된 광선을 생성합니다. 일반적으로 근적외선 스펙트럼 (예 : 905 nm 또는 1550 nm 파장)에서 작동하는 다이오드는 짧고 집중된 빛의 펄스를 방출합니다. 파장의 선택은 안전 (인간의 눈을 보호하기 위해)과 다양한 환경 조건에서의 성능을 균형을 이룹니다. 고품질 다이오드는 장거리 정확도에 중요한 일관된 빔 강도를 보장합니다.
2. 광학 렌즈 시스템
광학 렌즈 시스템은 두 가지 주요 기능을 제공합니다.
- 시준 : 방출 된 레이저 빔이 좁아지고 평행 빔으로 정렬되어 거리에 대한 분산을 최소화합니다.
- 초점 : 반사 반사 빛의 경우 렌즈는 흩어진 광자를 탐지기에 집중시킵니다.
고급 레인지 (Advanced Rangefinders)에는 조정 가능한 렌즈 또는 줌 기능이 포함될 수 있으며 다른 대상 크기 또는 거리에 적응할 수 있습니다.
3. 광 검출기 (수신기)
광 검출기 (APD) 또는 PIN 다이오드 - 반사 된 레이저 펄스를 캡처합니다. APD는 높은 감도와 약한 신호를 증폭시키는 능력으로 인해 장거리 응용 분야에서 선호됩니다. 주변 조명 (예 : 햇빛)을 걸러 내리려면 광학 대역 통과 필터가 수신기에 통합되어 레이저의 특정 파장 만 감지됩니다.
4. 비행 시간 (TOF) 회로
비행 시간 회로는 거리 계산의 뇌입니다. 방출 된 펄스와 감지 된 반사 사이의 시간 지연을 측정합니다. 알려진 속도 (~ 3 × 10 m/s)로 광선이 이동하기 때문에 거리는 공식을 사용하여 계산됩니다.
초고속 타이머 (피코 초의 해상도 포함)는 밀리미터 수준의 정밀, 특히 단거리 응용 분야에서 중요합니다.
5. 신호 처리 장치
광 검출기의 원시 데이터는 마이크로 컨트롤러 또는 디지털 신호 프로세서 (DSP)에 의해 처리됩니다. 이 장치는 노이즈를 필터링하고 환경 적 요인 (예 : 대기 감쇠)을 보상하며 시간 측정을 거리 판독 값으로 변환합니다. 고급 알고리즘은 또한 여러 에코를 처리 할 수 있습니다 (예 : 나무 트렁크를 타겟팅 할 때 단풍을 무시 함).
6. 디스플레이 및 사용자 인터페이스
대부분의 Rangefinders는 LCD 또는 OLED 디스플레이를 통해 측정을 표시하며 종종 데이터 로깅을위한 경사 조정, 연속 스캔 또는 Bluetooth 연결과 같은 모드로 보강됩니다. 사용자 입력 (비톤, 터치 스크린 또는 로터리 다이얼)은 골프, 사냥 또는 측량과 같은 특정 사용 사례에 대한 사용자 정의를 허용합니다.
7. 전원 공급 장치
컴팩트 한 충전식 배터리 (예 : Li- 이온) 또는 일회용 셀은 장치에 전원을 공급합니다. 에너지 효율은 특히 실외 환경에 사용되는 핸드 헬드 모델의 경우 중요합니다. 일부 Rangefinders는 무 활동 중에 배터리 수명을 연장하기 위해 전원 절약 모드를 통합합니다.
8. 주택 및 장착 시스템
하우징은 내구성과 인체 공학을 위해 설계되었으며 종종 방수 또는 충격 방지 재료 (IP 등급)를 특징으로합니다. 다른 장비 (예 : 카메라, 소총 또는 드론)와 통합하려면 삼각대 소켓 또는 피카 티니 레일과 같은 장착 옵션이 포함될 수 있습니다.
모든 것이 어떻게 함께 작동하는지
1. 레이저 다이오드는 대상을 향해 펄스를 방출합니다.
2. 광학 시스템은 빔을 지시하고 반사를 수집합니다.
3. 광 검출기는 주변 노이즈에서 필터링 된 리턴 신호를 캡처합니다.
4. TOF 회로는 경과 시간을 계산합니다.
5. 프로세서는 시간을 거리로 변환하고 결과를 표시합니다.
결론
레이저 다이오드의 정밀성에서 처리 알고리즘의 정교함에 이르기까지 레이저 범위 계산서의 각 구성 요소는 정확성과 신뢰성을 보장하는 데 중요한 역할을합니다. 퍼팅을 판단하는 골퍼 또는 엔지니어 매핑 지형을 판단하든 이러한 요소를 이해하면 필요에 맞는 도구를 선택하는 데 도움이됩니다.
시간 후 : 3 월 18 일 -20125 년