Novidade – Módulo de telêmetro a laser de Érbio de 1535 nm

01 Introdução

Nos últimos anos, com o surgimento de plataformas de combate não tripuladas, drones e equipamentos portáteis para soldados individuais, os telêmetros a laser miniaturizados e portáteis de longo alcance têm demonstrado amplas perspectivas de aplicação. A tecnologia de telêmetro a laser de vidro de érbio com comprimento de onda de 1535 nm está se tornando cada vez mais madura. Ela apresenta vantagens como segurança ocular, forte capacidade de penetração em fumaça e longo alcance, sendo a principal direção do desenvolvimento da tecnologia de telêmetros a laser.

02 Apresentação do produto

O telêmetro a laser LSP-LRS-0310 F-04 é um dispositivo desenvolvido com base no laser de vidro Er de 1535 nm, desenvolvido independentemente pela Lumispot. Ele adota o inovador método de medição de distância por tempo de voo (TOF) de pulso único, apresentando excelente desempenho para diferentes tipos de alvos – a distância de medição para edifícios pode facilmente atingir 5 quilômetros, e mesmo para carros em alta velocidade, consegue uma medição estável de 3,5 quilômetros. Em aplicações como monitoramento de pessoas, a distância de medição é superior a 2 quilômetros, garantindo a precisão e a transmissão de dados em tempo real. O telêmetro a laser LSP-LRS-0310F-04 suporta comunicação com o computador host através da porta serial RS422 (serviço de personalização para porta serial TTL também disponível), tornando a transmissão de dados mais conveniente e eficiente.

Figura 1: Diagrama do produto LSP-LRS-0310 F-04 e comparação do tamanho com uma moeda de um yuan.

03 Características do produto

* Projeto integrado de expansão de viga: integração eficiente e maior adaptabilidade ambiental

O design integrado de expansão do feixe garante coordenação precisa e colaboração eficiente entre os componentes. A fonte de bombeamento LD fornece entrada de energia estável e eficiente para o meio laser, o colimador de eixo rápido e o espelho de focalização controlam com precisão o formato do feixe, o módulo de ganho amplifica ainda mais a energia do laser e o expansor de feixe expande efetivamente o diâmetro do feixe, reduz o ângulo de divergência e melhora a diretividade e a distância de transmissão. O módulo de amostragem óptica monitora o desempenho do laser em tempo real para garantir uma saída estável e confiável. Ao mesmo tempo, o design selado é ecologicamente correto, prolonga a vida útil do laser e reduz os custos de manutenção.

Figura 2. Imagem real de um laser de vidro de érbio.

* Modo de medição de distância com comutação de segmentos: medição precisa para melhorar a exatidão da medição de distância.

O método de alcance por comutação segmentada tem como princípio fundamental a medição precisa. Ao otimizar o projeto do caminho óptico e algoritmos avançados de processamento de sinal, combinados com a alta energia de saída e as características de pulso longo do laser, ele consegue penetrar com sucesso a interferência atmosférica e garantir a estabilidade e a precisão dos resultados da medição. Essa tecnologia utiliza uma estratégia de alcance de alta frequência de repetição para emitir continuamente múltiplos pulsos de laser e acumular e processar os sinais de eco, suprimindo efetivamente o ruído e a interferência, melhorando significativamente a relação sinal-ruído e alcançando uma medição precisa da distância do alvo. Mesmo em ambientes complexos ou diante de pequenas variações, os métodos de alcance por comutação segmentada ainda garantem a precisão e a estabilidade dos resultados da medição, tornando-se um importante recurso técnico para aprimorar a precisão do alcance.

*O esquema de limiar duplo compensa a precisão de alcance: calibração dupla, precisão além do limite.

O princípio fundamental do esquema de limiar duplo reside em seu mecanismo de calibração dupla. O sistema primeiro define dois limiares de sinal diferentes para capturar dois pontos temporais críticos do sinal de eco do alvo. Esses dois pontos temporais são ligeiramente diferentes devido aos diferentes limiares, mas é justamente essa diferença que se torna a chave para compensar os erros. Através de medições e cálculos de tempo de alta precisão, o sistema consegue calcular com exatidão a diferença temporal entre esses dois pontos e calibrar finamente os resultados originais de alcance, melhorando significativamente a precisão do alcance.

Figura 3. Diagrama esquemático da precisão de alcance da compensação do algoritmo de limiar duplo.

* Design de baixo consumo de energia: alta eficiência, economia de energia e desempenho otimizado.

Por meio da otimização detalhada de módulos de circuito, como a placa de controle principal e a placa de driver, adotamos chips avançados de baixo consumo e estratégias eficientes de gerenciamento de energia para garantir que, no modo de espera, o consumo de energia do sistema seja rigorosamente controlado abaixo de 0,24 W, uma redução significativa em comparação com projetos tradicionais. Em uma faixa de frequência de 1 Hz, o consumo total de energia também se mantém em 0,76 W, demonstrando excelente eficiência energética. No pico de operação, embora o consumo de energia aumente, ele ainda é controlado de forma eficaz em menos de 3 W, garantindo a operação estável do equipamento sob altas exigências de desempenho, ao mesmo tempo que atende aos objetivos de economia de energia.

* Capacidade de trabalho extrema: excelente dissipação de calor, garantindo operação estável e eficiente.

Para lidar com o desafio das altas temperaturas, o telêmetro a laser LSP-LRS-0310F-04 adota um sistema avançado de dissipação de calor. Ao otimizar o caminho de condução de calor interno, aumentar a área de dissipação e utilizar materiais de alta eficiência, o produto consegue dissipar rapidamente o calor interno gerado, garantindo que os componentes principais mantenham uma temperatura operacional adequada mesmo sob uso prolongado em alta carga. Essa excelente capacidade de dissipação de calor não só prolonga a vida útil do produto, como também garante a estabilidade e a consistência do desempenho de medição de distância.

* Portabilidade e durabilidade: design miniaturizado, excelente desempenho garantido

O telêmetro a laser LSP-LRS-0310F-04 se destaca por seu tamanho incrivelmente compacto (apenas 33 gramas) e leveza, sem abrir mão da excelente qualidade de desempenho estável, alta resistência a impactos e segurança ocular de primeira linha, apresentando um equilíbrio perfeito entre portabilidade e durabilidade. O design deste produto reflete plenamente o profundo conhecimento das necessidades do usuário e o alto grau de integração da inovação tecnológica, tornando-o um produto de destaque no mercado.

04 Cenário de aplicação

É utilizado em diversas áreas específicas, como mira e alcance, posicionamento fotoelétrico, drones, veículos não tripulados, robótica, sistemas inteligentes de transporte, manufatura inteligente, logística inteligente, produção segura e segurança inteligente.

05 Principais indicadores técnicos

Os parâmetros básicos são os seguintes:

Dimensões da aparência do produto:

Figura 4 Dimensões do Telêmetro a Laser LSP-LRS-0310 F-04

06 Diretrizes

* O laser emitido por este módulo de medição de distância tem 1535 nm, o que é seguro para os olhos humanos. Embora seja um comprimento de onda seguro para os olhos humanos, recomenda-se não olhar diretamente para o laser;

* Ao ajustar o paralelismo dos três eixos ópticos, certifique-se de bloquear a lente receptora, caso contrário, o detector será danificado permanentemente devido ao eco excessivo;

* Este módulo de medição de distância não é hermético. Certifique-se de que a umidade relativa do ambiente seja inferior a 80% e mantenha o ambiente limpo para evitar danos ao laser.

* O alcance do módulo de medição de distância está relacionado à visibilidade atmosférica e à natureza do alvo. O alcance será reduzido em condições de neblina, chuva e tempestade de areia. Alvos como folhas verdes, paredes brancas e calcário exposto possuem boa refletividade e podem aumentar o alcance. Além disso, quando o ângulo de inclinação do alvo em relação ao feixe de laser aumenta, o alcance será reduzido;

* É estritamente proibido disparar laser contra alvos altamente reflexivos, como vidro e paredes brancas, a menos de 5 metros de distância, para evitar que o eco seja muito forte e cause danos ao detector APD;

* É estritamente proibido ligar ou desligar o cabo com a energia ligada;

* Certifique-se de que a polaridade da alimentação esteja conectada corretamente, caso contrário, isso causará danos permanentes ao dispositivo..