Jump to content
ARM7TDMI

Лазерный Дальномер - Как Работает Эта Штуковина

Recommended Posts

Возможно ли из лазерной указки собрать дальномер?

Я пока что только примерно представляю себе как будет работать эта штуковина.

Должно быть, нужен микроколтроллер, который будет управлять лазером - посылать модулированный лазерный луч и считать время,

за которое луч вернется обратно.

Фотоэлемент подключенный к ацп должен будет ждать возвращения сигнала, останавливать счетчик и умножать его значение на константу скорости света.

Может кто нибудь видел уже реализацию подобного устройства?

Непонятно, сможет ли лазерный луч вернуться обратно, да еще и под нужным углом.

Share this post


Link to post
Share on other sites

>>Фотоэлемент подключенный к ацп должен будет ждать возвращения сигнала, останавливать счетчик и умножать его значение на константу скорости света

вот тут то и проблема, время при измерении например расстояния 1м будет настолько малым что его не сможет посчитать ни одна микросхема

кстате там ИК лазер, из видимого не получится, фотодиод его не поймает на фоне засветки

Share this post


Link to post
Share on other sites

Очень интересная тема !!!!

А может у кого есть статейка или ссылочка на сайт

где подробно расказываетца как самому собрать такой дальномер ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Высококачественные конденсаторы Panasonic для надежности вашей электроники!

Электролитические алюминиевые конденсаторы Panasonic отличаются повышенной надежностью, длительным сроком службы, низким импедансом и выдерживают большой ток пульсаций, в то время как семейства полимерных конденсаторов Panasonic SP-CAP, POSCAP, OS-CON и HYBRID характеризуют сверхнизкий ESR и увеличенная емкость, работа при высоких напряжениях и в расширенном температурном диапазоне. Приобретая продукцию Panasonic, вы гарантированно получаете самое передовое решение для ваших задач. Для облегчения вашего выбора, мы подготовили подборку полезных материалов.

Читать статьи

когдато пробовал сделать дальномер на ик диоде, смысл был мерять фазу принятого модулированного сигнала и при помощи счетчика вводить в комп или 7сегментный индикатор. Только счетчик нужен был быстродействующий. Так и бросил на полдороги

Share this post


Link to post
Share on other sites
Очень интересная тема !!!!

А может у кого есть статейка или ссылочка на сайт

где подробно расказываетца как самому собрать такой дальномер ?

На сколько мне известно, подобные приборы работают на принципах геометрической оптики, т.е. параллаксного типа.

А измерять расстояния световыми методами как радиолокационными - зело затруднительно. На одном высокостабильном лазере разоришся... :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
                     

Вебинар "Как создать BLE-устройство на базе новейшего беспроводного микроконтроллера STM32WB55"

27 ноября 2019 года компания КОМПЭЛ приглашает разработчиков, технических руководителей и энтузиастов беспроводной связи на вебинар, посвященный новинке 2019 года – мультипротокольному беспроводному микроконтроллеру STM32WB55, который позволяет создавать устройства на базе стандартов BLE 5.0; BLE Mesh; 802.15.4/ZigBee и Thread. На вебинаре мы покажем, как с помощью привычных инструментов STM32Cube и STM32CubeMX можно создать свое первое, надежно работающее BLE-приложение.

Зарегистрироваться на вебинар

Да в принципе способ измерения очень прост - мериют как было сказано выше - сдвиг фазы.. из него делают напряжение и мериют уже напряжение... У меня был мужик и мерил на работе ширину канцелярии.. меньше метра нельзя мерить....

И самый задрыганый лазер даст достаточную точность на несколько десятков метров...

Edited by wowa

Share this post


Link to post
Share on other sites

_http://www.opticland.ru/articles.php?id=55

Дальномеры. Принцип лазерной дальнометрии

Измерение дальности

Способность электромагнитного излучения распространяться с постоянной скоростью дает возможность определять дальность до объекта. Так, при импульсном методе дальнометрирования используется следующее соотношение:

L = ct/2, где L - расстояние до обьекта, с - скорость распространения излучения, t - время прохождения импульса до цели и обратно.

Рассмотрение этого соотношения показывает, что потенциальная точность измерения дальности определяется точностью измерения времени прохождения импульса энергии до объекта и обратно. Ясно, что чем короче импульс, тем лучше.

Задача определения расстояния между дальномером и целью сводится к измерению соответствующего интервала времени между зондирующим сигналом и сигналом, отраженным от цели. Различают три метода измерения дальности в зависимости от того, какой характер модуляции лазерного излучения используется в дальномере: импульсный, фазовый или фазо-импульсный.

Сущность импульсного метода дальнометрирования состоит в том, что к объекту посылают зондирующий импульс, он же запускает временной счетчик в дальномере. Когда отраженный объектом импульс приходит к дальномеру,то он останавливает работу счетчика. По временному интервалу (задержке отраженного импульса) определяется расстояние до объекта.

При фазовом методе дальнометрирования лазерное излучение модулируется по синусоидальному закону с помощью модулятора (электрооптического кристалла, изменяющего свои параметры под воздействием электрического сигнала). Обычно используют синусоидальный сигнал с частотой 10...150 МГц (измерительная частота). Отраженное излучение попадает в приемную оптику и фотоприемник, где выделяется модулирующий сигнал. В зависимости от дальности до объекта изменяется фаза отраженного сигнала относительно фазы сигнала в модуляторе. Измеряя разность фаз, определяют расстояние до объекта.

Share this post


Link to post
Share on other sites

>>Сущность импульсного метода дальнометрирования состоит в том, что к объекту посылают зондирующий импульс, он же запускает временной счетчик в дальномере

скорость света если не ошибаюсь 300 000 000 м/с, 3м делим на скорость света, получаем 0,00000001с, ладно 10нс микросхема сможет посчитать, но это точность в 3м, если нужна точность хотя бы в 1см делим ещё на 300, 30пс это уже проблема для счётчика и генератора

с фазой более реально, а лазер можно обычный поставить без модулятора?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Занятно... А как обеспечить разрешение при импульсном методе? Я так понимаю, народ собрался делать лазерные рулетки. ЛЧМ на лазере не сверстаешь, а пикосекундные импульсы делать нужен непростой модулятор (скорость света: 300 мм/нс, т.е. для миллиметрового разрешения нужна апертура в единицы пикосекунд). Фазовый метод всем хорош, но из-за неоднозначностей при монохромной модуляции не сделать универсального дальномера, а при прыгающих частотах усложняется обработка, да и ограничения не совсем убираются...

ЗЫ Кроме того объект должен эффективно отражать имеющийся спектр, т.е нужно иметь необходимый ПОТЕНЦИАЛ канала.

Edited by my504

Share this post


Link to post
Share on other sites

Можно использовать указку лазерную, модулировать питающее напряжение.

На практике проблему эффективного отражения сигнала решают мощностью.

В армии, артиллерийские дальномеры, которые до 20 км примерно работают, могут птичку поджарить.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Можно использовать указку лазерную, модулировать питающее напряжение.

На практике проблему эффективного отражения сигнала решают мощностью.

В армии, артиллерийские дальномеры, которые до 20 км примерно работают, могут птичку поджарить.

Это несложно... Берем чистый лист бумаги и считаем на нем КАКОЙ длительностью (частотой при фазовом методе) нужно модулировать эту указку. А потом определяем, возможно ли это даже ТЕОРЕТИЧЕСКИ...(при фазовом методе обратим внимание на необходимое разрешение по фазе и потребное для этого отношение сигнал/шум)

Share this post


Link to post
Share on other sites

походу лазерную рулетку на коленке не сделать, пока одни умные термины, а сабж в любом хозяйственном стоит всего-то 1,5-2,0т.р.

Share this post


Link to post
Share on other sites
походу лазерную рулетку на коленке не сделать, пока одни умные термины, а сабж в любом хозяйственном стоит всего-то 1,5-2,0т.р.

Только он работает не на локационном принципе, а как дальномер в старом ФЭДе - параллаксно-корреляционном.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Кто откуда такие параметры брал? Лазерные рулетки дают ошибки в миллиметры на сотни метров. Принцип затрудняюсь сказать но могу как нибудь сфотографировать кишки рулетки дальность 150м точность 1мм. К стати лучь в видимом спектре.

Share this post


Link to post
Share on other sites

В этих приборах принцип интерферрометра. Две волны прямая иотраженная взаимодействуют друг с другом и попадают на ПЗС матрицу. + к этому сравнивается фаза. Отсюда такая точность в милиметры.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Есть у меня заброшенный макет лазерного дальномера...(Когда то пыхтели мы на лазерлинке.....)

Должен был работать так: Лазерная указка модулируется частотой 10 МГц, отражение принимается, усиливается полосовым фильтром и измеряется сдвиг фазы.

Готовые модули выпускаются и измеряют расстояние до одного метра.

А чтобы получить что-то приемлимое, используют метод триангуляции. Смотрите микросхемы у AD.

Share this post


Link to post
Share on other sites

научная фантастика да и только.

у знакомого на работе реальная рулетка, в начале года брали за >70 т.р. так вот, даже эта рулетка дает погрешность в сантиметр (при суммировании всех погрешностей).

А все что по тыще - две - только с виду она лазерка, написано лазерная, а в реале ультразвук! То что вы говорите про милиметры - не реально! Если читаете инструкцию, читайте до конца. Погрешность разная бывает (линейная, не линейная...). и в инструкции написано какая погрешность чему равна. В сумме всегда результат не важный. в общем если нормальная рулетка стоит 70т.р. в домашних условиях она будет >200.

Можно забыть про лазер, точнее сделать наведение лазерное, а измерение как у всех - ультразвук. И тогда и фазовый метод и метод подсчета времени будет приемлимым.

но пока писал появилась мысыль почитать инфу на мощный лазер. если у него есль время "затухания", то можно на этом попробывать сделать. Правда точность будет оч плохая.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да.. я видел такую рулетку - она работает на ультразвуке а лазер там только для того чтобы было видно... Но и видел и на лазере работающие..

Share this post


Link to post
Share on other sites

Все специалисты, только поиском в интернете не пользуетесь. У меня Leica Disto A3 уже 5 лет. , брал за 4500р (курс был маленький). Диапазон измерений от 0,05 до 100 м., с погрешностью ±1.5мм. в полной темноте била на 160метров. Меня не подводила. (http://www.condtrol.ru/description.php?id=1-4-016&f1=1)

Зашел на ваше обсуждение случайно, больше интересует БИНОКУЛЯРНЫе ДАЛЬНОМЕРы, но не в чистом виде а с компьютерной обработкой.

Edited by val123

Share this post


Link to post
Share on other sites

Прошу помощи! :blink: Необходимо спроектировать лазерный дальномер (для строительных нужд в основном). Это моя курсовая работа.

Требования:

1) Диапазон измерения от 20 см до 50 м минимум (можно и больше, вплоть до 200м)

2) Максимальная погрешность измерения 2 мм

3) Компактный

Короче говоря, он должен быть примерное таким http://www.citoshop.ru/show_good.php?idtov=2500001018

Помогите мне с этим делом, может у кого есть какая-нибудь литература. У меня вообще нет никакой информации, перерыл уже кучу гигабайт левого хлама, ничего по теме...

Ребята, не бросайте меня в беде!!! За помощь буду аццки благодарен :D

Share this post


Link to post
Share on other sites

Здравствуйте уважаемый Макс Кириллов и заинтересованные лица по данной теме. Аналогично заинтересовался сделать дальномер на основе лазера. Но в целях самообучения. И нашел интересную информацию по теме измерения дистанции (а вернее скорости света) но не лазером, но дело сути не меняет.

А вот информация как засечь фазовый сдвиг с помощью МК.

Может быть эта информация Вам поможет.

С уважением, Сергей.

P.S.

Как я понял остается проблема с фокусировкой и точной настройкой для фотоприемника (фотодиода/фототранзистора). Нужна сложная система оптической фокусировки по направляющей к точке лазера, это особенно актуально на длинных расстояниях. Коммерческие дальномеры оснащены данной фокусировкой, но самостоятельно сделать такую возможность будет практически не возможно.

Поправьте меня если я не прав.

Edited by Сергей Швецов

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

×
×
  • Create New...