سنسورهای نوری زمان پرواز

سنسورهای نوری زمان پرواز، جابه‌جایی و فاصله را با اندازه‌گیری زمان لازم برای حرکت نور از ابزار به هدف و برگشت تعیین می‌کنند. این فناوری در اکثر دستگاه‌های رادار، لیزر و آکوستیک فعال استفاده می‌شود.

انواع سنسورهای نوری زمان پرواز

نمایش تمام سازندگان سنسورهای نوری زمان پرواز

این سنسورهای موقعیت یا از لیزر یا LED به عنوان منبع نور استفاده می کنند.

لیزرها برای اندازه گیری مسافت های بسیار دور (تا چندین مایل) استفاده می شوند. حسگرهای نوری لیزر در زمان پرواز به عنوان دستگاه های ایمنی کلاس I، II یا III تعیین می شوند.

دیودهای ساطع نور (LED) نسبت به لیزرها قدرت کمتری دارند و فاصله موثر کمتری دارند. از آنجایی که LED ها منابع نور نسبتا ضعیفی هستند، اما طبقه بندی ایمنی ندارند و می توانند در کاربردهای مختلف استفاده شوند.

روش های اندازه گیری

انتخاب زمان سنسورهای نوری پرواز مستلزم درک روش های اندازه گیری است.

یک سفر یا یک پالس نور - فاصله‌یاب‌های لیزری زمان پرواز می‌توانند از پرتوهای لیزر پالسی استفاده کنند که پالس‌های بسیار کوتاه و بسیار شدید نور ساطع می‌کنند. مدت زمانی که پالس برای رسیدن به هدف و بازگشت طول می کشد اندازه گیری شده و به اندازه گیری فاصله تبدیل می شود.

موج پیوسته -  زمان سنسورهای پرواز می تواند  محدوده اندازه گیری شده را در تعدادی از سفرها محاسبه کند. این دستگاه نور مدوله شده را می فرستد و بازتاب آن را روی هدف اندازه گیری می کند. در هر پیکسل، سیگنال منعکس شده با سیگنال مبدأ مخلوط می شود تا تغییر فاز به دست آید. این تغییر به اندازه گیری فاصله بین دستگاه و هدف ترجمه می شود. مزیت سیستم های موج پیوسته توانایی اندازه گیری جهت و سرعت یک هدف متحرک علاوه بر برد آن است.

مشخصات

چندین ویژگی مهم برای انتخاب سنسور نوری زمان پرواز وجود دارد.

• فیلد اسکن

  • یک نقطه نوری برای اندازه گیری با وضوح بالا استفاده می شود

  • آرایه خطی از تیرها

• پرتوهای نور مرئی یا نامرئی - یک پرتو مرئی می تواند حسگرها را به راحتی سوار شوند و هدف را هدف قرار دهند. با این حال، یک پرتو قابل مشاهده ممکن است نامطلوب باشد، مانند یک کارخانه یا مرکز پردازش که در آن تعدادی از افراد مشغول به کار هستند. یک پرتو قابل مشاهده ممکن است حواس را پرت کند و منجر به تصادف شود. در چنین کاربردهایی، زمان پرواز حسگرهای نوری با پرتوهای نور نامرئی مطلوب یا ارجح است.

• محدوده اندازه گیری - محدوده ای که خروجی خطی در آن مورد نیاز است.

• دقت - نشان می دهد که اندازه گیری های دستگاه چقدر به مقادیر واقعی نزدیک است.

• رزولوشن برد - کوچکترین تغییر در فاصله است که سنسور موقعیت می تواند تشخیص دهد.

• نرخ نمونه برداری - دستگاه چقدر دفعات حس می کند. با هرتز (هرتز) اندازه گیری می شود.

• خروجی سنسورهای نوری زمان پرواز به صورت زیر تعیین می شود:

  • ولتاژ، جریان یا فرکانس آنالوگ

  • منطق ترانزیستور ترانزیستور دیجیتال (TTL)

  • سیگنال های سریال یا موازی

  • سوئیچ یا زنگ هشدار

برنامه های کاربردی

سنسورهای نوری زمان پرواز در کاربردهای خودرو (ایمنی فعال عابر پیاده، تشخیص پیش از تصادف و برنامه‌های داخلی مانند تشخیص خارج از موقعیت (OOP))، رابط انسان و ماشین، بازی، اندازه‌گیری، بینایی ماشین و روباتیک استفاده می‌شوند.

منبع

globalspec