시차법에 기반한 레이저 거리측정 방법 및 응용

Oct 15, 2022

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레이저 거리 측정 기술이 발견되고 개발된 후 측정 정확도가 매우 높기 때문에 다른 기존 측정 기술에 비해 많은 이점이 있으며 레이저 측정은 기본적으로 모든 측정 환경에서 사용할 수 있습니다. 방법은 대상과 송신기 사이의 레이저 전파 시간을 사용하여 거리를 측정하는 것입니다. 레이저 펄스는 방향성이 강하고 단방향성이 좋다는 장점이 있기 때문에 레이저 측량의 정확도는 기존 측량 장비보다 훨씬 높습니다. 또한 레이저 거리측정기는 크기가 작고 조정이 용이한 특징이 있어 다양한 분야에서 선호되는 거리측정기이다. 길이, 거리, 속도 등을 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 이 백서에서는 레이저 거리 측정의 발전 역사와 국내외 레이저 거리 측정 상황을 자세히 소개합니다. 그리고 단일 칩 마이크로 컴퓨터를 기반으로 펄스 레이저 거리 측정 시스템을 설계했습니다. 이 시스템은 공기 중 빛의 전파 속도를 기본 조건으로 하고, 레이저 방출과 대상 물체에서 반사되어 수신된 레이저 사이의 시간차를 측정하여 측정할 거리를 계산합니다. 이 백서에서는 두 가지 레이저 거리 측정 방법을 비교합니다. 위상 방법 레이저 범위는 작은 거리 범위에 자주 사용됩니다. 이 방식은 펄스 방식에 비해 설계가 간단하고 고정밀도라는 특징이 있습니다. 펄스 레이저 거리 측정은 일반적으로 장거리 측정 분야에서 사용됩니다. 이 방법은 강력한 간섭 방지 기능을 가지고 있으며 측정 정확도는 다른 범위 지정 방법보다 높습니다. 그리고 펄스 방식이나 연속파의 원리를 분석했다. 펄스 레이저 거리 측정의 원리는 레이저 송신기를 통해 일련의 좁은 광 펄스를 대상에 전송하고 펄스가 대상에 도달한 후 대상에서 난반사되어 적은 양의 에너지를 대상에 반사시킬 수 있다는 것입니다. 시스템을 수신하고 왕복 시간 측정을 사용합니다. 대상까지의 거리를 측정합니다. 위상 방식 레이저 거리 측정의 원리는 목표물과 목표물 사이에서 앞뒤로 전파되는 연속 변조 신호에 의해 발생하는 위상 변화를 측정하여 신호의 전파 시간을 측정할 수 있으며, 거리에 따라 거리를 얻을 수 있습니다. 시간. 이 설계는 TDC-GP2 칩의 타이밍 원리와 작업 프로세스를 소개하고 펄스 레이저 거리 측정 시스템의 각 모듈 회로 설계를 완성합니다. 그리고 펄스 레이저 거리 측정의 설계 방식은 단일 칩 마이크로컴퓨터와 TDC-GP2를 핵심으로 하여 결정됩니다. 이 시스템은 레이저 전송 회로, 레이저 수신 회로, 단일 칩 제어 회로, 타이밍 회로 및 LED 디스플레이 회로를 포함합니다. 작업 프로세스는 단일 칩 컴퓨터가 레이저를 제어하여 레이저를 방출하고, TDC-GP2는 타이밍을 시작하고, 반환된 레이저 신호는 APD를 통해 전기 신호로 변환된 다음 전기 신호를 TDC에 입력합니다. GP2는 정지 타이밍을 트리거하고 마이크로 컨트롤러를 사용하여 TDC-GP2의 내부 레지스터에서 시간 값을 읽은 다음 정확하게 측정된 거리를 계산하고 LED에 표시합니다. 이 설계는 C 언어를 사용하여 시스템의 제어 프로그램을 작성하고 회로로 시뮬레이션을 완료합니다. 전체 시스템은 단일 칩 마이크로 컴퓨터에 의해 중앙에서 제어되며 원리는 간단하고 디자인은 합리적이며 반복성이 좋고 높은 측정 정확도를 달성할 수 있습니다.


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