手持式激光测距仪场景应用场景与实战方案

科技   2024-11-20 16:59   广东  
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手持式激光测距仪是利用激光对于目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时会向目标射出一束非常细的激光,再由光电元件接收目标的发射的激光束,计时器将会测定出激光光束从发射到接收的时间,从而计算出从测量者到目标的距离。


激光测距具有测量精度高、测量距离远、方向性好、抗干扰性强、隐蔽性好、操作简单快速等特点,早期主要应用在军事领域,如地形测量、目标测距、飞机及导弹高度测定等。除用于部队作直接观测外,还与其他设备组合成多功能设备,广泛用于各种光电系统或武器制导中。


激光测距常见应用领域包括但不限于以下场景:


1. 建筑与工程领域

建筑测量:激光测距仪可用于测量建筑物的高度、宽度、距离等,帮助建筑师和工程师准确评估项目规模和施工成本。同时,它还能用于室内布局和家具摆放,优化空间利用。

工程监测:在桥梁、隧道、地铁等大型工程的建设过程中,激光测距仪能够精确测量构件的尺寸和距离,确保施工精度和质量。此外,它还能监测工程的变形和位移情况,及时发现并处理潜在的安全隐患。

2. 地理测量与绘图

地形测量:激光测距仪可以用来测量地貌、地形和建筑物的三维坐标,生成精确的地图和模型。这对于城市规划、土地调查和灾害监测等工作都非常有价值。

3. 工业制造领域

生产线测量:在自动化生产线上,激光测距仪用于零件定位、尺寸检测,保证生产精度和效率。特别是在汽车制造领域,它能够实时监控车身尺寸,确保每一环节的制造质量。

物流与仓储:激光测距仪在自动导引车(AGV)和堆垛机中实现准确定位,优化库存管理与物流效率。在复杂的仓储环境中,它能有效避免碰撞,确保作业安全。

4. 航空航天与军事

航空航天:激光测距仪和激光雷达被广泛应用于飞机、卫星和无人机的导航和测绘工作,能够精确测量飞行器的高度、速度和位置等信息,为飞行器的安全飞行和精准导航提供重要保障。

军事应用:激光测距仪可用于军事测距、目标指示、雷达系统和光电导航等方面,提高军事行动的精确性和效率。同时,它还能用于战场测量和地形测绘,为军事决策提供有力的数据支持。

实战方案推荐:

极海手持式激光测距仪应用方案

方案基于工业级通用型APM32F030x8系列MCU开发,Arm® Cortex®-M0+内核,集成度高、可靠性好、扩展控制功能强,可满足手持式激光测距仪蓝牙通信、功耗调整以及多样化的测量需求,实现简单、快捷、精准的测量操作。

方案优势:


支持设备高效运作

● 高效运算处理功能:基于Arm® Cortex®-M0+内核,最高工作主频72MHz,内置高达64Kbytes Flash和8Kbytes SRAM,可有效提升手持式激光测距仪的运算处理能力; 

● 广泛的通信接口:UART支持蓝牙模块接口和Debug接口,可实现程序下载、参数设置、数据交互等功能,有助于数据信息的高效传输;

● 丰富的外设资源:内置高达24Mbytes的SPI和硬件DMA通道,可保障LCD不卡屏,及时刷新内容。


有效提升测量精度

 12-bit高精度 ADC,可将接收信号通过高速运放进行放大,通过动态实时采样确定波形相位,提升信号采集、处理的精准度;

TIM可调节PWM产生的不同频率的调制信号,实现多测尺测量;

 内置4~32MHz高精度的晶体振荡器,可获得较稳定的时钟频率,减小测距仪的测量误差。


保障仪器稳定运行

 温度等级覆盖-40℃~+105℃,ESD等级4KV,具有较强的温度适应能力和抗干扰性,即使在恶劣的室外作业环境,也能保障测距仪的稳定运行;

● 电压范围2.0V ~3.6V,内置上电复位、掉电复位以及可配置的电压监测模块,可保障输出电压在不同工作条件下保持恒定状态。


小华高速光模块



方案由MCU、DSP、光发射器件(TOSA)、光接收器件(ROSA)、TIA(跨阻放大器)、PD(光电二极管)、EML(外调激光器)、TEC(温控芯片)、相关功能电路和光(电)接口等部分组成。从交换机来的NRZ信号,经过TOSA调制成PAM4信号,透过EML器件,转换成光信号进入光纤进行传输;在接收端,来自光纤的光信号经过PD转换成电信号,经过TIA信号放大后,透过ROSA又调制成NRZ信号,信号链路如图1。


MCU优势:
  1. 120MHz主频的Arm Cortex-M4内核,集成FPU;

  2. 512KB Dual-bank Flash,64KB+4KB SRAM,其中32KB SRAM具备ECC功能;

  3. 3个12-bit 2.5MSPS ADC单元,多达29个采样通道;

  4. 8通道12-bit DAC,单通道最大可驱动10mA

  5. 内置2.5V高精度Vref

  6. 4路电压比较器CMP;

  7. I/O独立供电(支持8个管脚1.2~3.6V独立供电);

  8. I2C 通信速率高达1Mbps,支持BootLoader下载和热插拔;

  9. 支持PLAMDIO外设;

  10. 具备复位保持功能:软件、WDT复位时,DAC和端口能实现输出保持;

  11. 1.8 ~ 3.6V低电压供电;

  12. BGA64 (4x4mm^2)小封装,满足光模块应用。


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