פֿאַרשטיין די קאָמפּאָנענטן פֿון אַ לאַזער ראַנגעפֿינדער

לאַזער ראַנגעפֿינדער זענען געוואָרן אומפֿאַרמיידלעכע מכשירים אין פֿעלדער פֿון ספּאָרט און קאָנסטרוקציע ביז מיליטערישע און וויסנשאַפֿטלעכע פֿאָרשונג. די דעוויסעס מעסטן דיסטאַנצן מיט באַמערקנסווערטער פּינקטלעכקייט דורך אַרויסלאָזן לאַזער פּולסן און אַנאַליזירן זייערע רעפֿלעקסיעס. כּדי צו אָפּשאַצן ווי זיי אַרבעטן, איז עס וויכטיק צו צעברעכן זייערע הויפּט קאָמפּאָנענטן. אין דעם אַרטיקל וועלן מיר אויספֿאָרשן די שליסל טיילן פֿון אַ לאַזער ראַנגעפֿינדער און זייערע ראָלעס אין צושטעלן פּינקטלעכע מעסטונגען.

1. לאַזער דיאָד (עמיטער)

אין האַרצן פון יעדן לאַזער ראַנגעפינדער איז די לאַזער דיאָד, וואָס דזשענערירט דעם קאָוכירענטן ליכט שטראַל געניצט פֿאַר מעסטונג. טיפּיש אַרבעטנדיק אין דעם נאָענט-אינפֿראַרויט ספּעקטרום (למשל, 905 נם אָדער 1550 נם כוואַליע לענג), די דיאָד עמיטירט קורצע, פֿאָקוסירטע פּולסן פון ליכט. די ברירה פון כוואַליע לענג באַלאַנסירט זיכערקייט (צו באַשיצן מענטשלעכע אויגן) און פאָרשטעלונג אין פֿאַרשידענע סביבה באדינגונגען. הויך-קוואַליטעט דיאָדן ענשור קאָנסיסטענט שטראַל אינטענסיטי, קריטיש פֿאַר לאַנג-רייכווייט אַקיעראַסי.

2. אָפּטיש לינז סיסטעם  

די אָפּטישע לינז סיסטעם דינט צוויי הויפּט פונקציעס:

- קאָלימאַציע: דער אויסגעלאָזטער לאַזער שטראַל ווערט פֿאַרענגערט און אויסגעשטעלט אין אַ פּאַראַלעלן שטראַל צו מינימיזירן דיספּערזשאַן איבער דיסטאַנץ.

- פאָקוסירן: פֿאַר די צוריקקערנדיקע רעפלעקטירטע ליכט, קאָנצענטרירן לענסעס די צעוואָרפענע פאָטאָנען אויף דעם דעטעקטאָר.

אַוואַנסירטע ראַנגעפינדערס קענען אַרייַננעמען אַדזשאַסטאַבאַל לענסעס אָדער זום מעגלעכקייטן צו אַדאַפּטירן צו פאַרשידענע ציל סיזעס אָדער דיסטאַנסאַז.

3. פאָטאָדעטעקטאָר (רעסיווער)

דער פאָטאָדעטעקטאָר—אָפט אַן אַוואַלינע פאָטאָדיאָדע (APD) אָדער PIN דיאָדע—כאַפּט די רעפלעקטירטע לאַזער פּולסן. APDs זענען בילכער פֿאַר לאַנג-רייכווייַט אַפּלאַקיישאַנז רעכט צו זייער הויך סענסיטיוויטי און פיייקייט צו אַמפּליפייען שוואַכע סיגנאַלן. צו פילטערן אויס אַמביאַנט ליכט (למשל, זונשייַן), אָפּטישע באַנדפּאַס פילטערס זענען ינטעגרירט אין די ופנעמער, וואָס ענשורז אַז בלויז די לאַזער ס ספּעציפיש כוואַליע לענג איז דעטעקטעד.

4. צייט-פון-פלייט (ToF) קרייזן 

די צייט-פון-פלי קרייזן איז דער מוח הינטער דיסטאַנץ קאַלקולאַציע. עס מעסט די צייט פאַרהאַלטונג צווישן דעם אויסגעלאָזטן פּולס און דער דעטעקטירטער אָפּשפּיגלונג. ווייל ליכט גייט מיט אַ באַקאַנטער גיכקייט (~3×10⁸ מעטער/סעקונדע), ווערט די דיסטאַנץ קאַלקולירט מיט דער פאָרמולע:

אולטרא-הויך-גיכקייט טיימערס (מיט רעזאלוציעס אין פיקאסעקאנדעס) זענען קריטיש פאר מילימעטער-לעוועל פּינקטלעכקייט, ספּעציעל אין קורץ-רייכווייט אַפּליקאַציעס.

5. סיגנאַל פּראַסעסינג אַפּאַראַט

רויע דאַטן פֿון דעם פֿאָטאָדעטעקטאָר ווערט פּראָצעסירט דורך אַ מיקראָקאָנטראָללער אָדער דיגיטאַלער סיגנאַל פּראָצעסאָר (DSP). די איינהייט פֿילטערט ראַש, קאָמפּענסירט פֿאַר סביבה־פֿאַקטאָרן (למשל, אַטמאָספֿערישע פֿאַרשוואַכונג), און קאָנווערטירט צייט־מעסטונגען אין דיסטאַנץ־מעסטונגען. פֿאָרגעשריטענע אַלגעריטמען קענען אויך האַנדלען מיט קייפל עכאָס (למשל, איגנאָרירן בלעטער ווען מען צילט אויף אַ בוים־שטאַם).

6. אַרויסווייַז און באַניצער צובינד 

רובֿ ראַנגעפֿינדערס האָבן אַן LCD אָדער OLED דיספּליי צו ווייַזן מעסטונגען, אָפט פֿאַרגרעסערט מיט מאָדעס ווי סלאָופּ אַדזשאַסטמאַנט, קאָנטינויִערלעך סקאַנינג, אָדער בלועטוט קאַנעקטיוויטי פֿאַר דאַטן לאָגינג. באַניצער ינפּוץ - קנעפּלעך, טאָוטשסקרינז, אָדער ראָטאַרי דייאַלז - דערלויבן קאַסטאַמייזיישאַן פֿאַר ספּעציפֿישע נוצן קאַסעס, אַזאַ ווי גאָלף, גייעג, אָדער סורוועיינג.

7. מאַכט צושטעלן

א קאָמפּאַקטע ריטשאַרדזשאַבאַל באַטאַרייע (למשל, ליטיום-יאָן) אָדער איין-מאָל צעלן געבן כוח צו דעם אַפּאַראַט. ענערגיע עפעקטיווקייט איז קריטיש, ספּעציעל פֿאַר האַנט-געהאַלטענע מאָדעלן געניצט אין דרויסנדיקע סביבות. עטלעכע ראַנגעפינדערס האָבן ענערגיע-שפּאָרנדיקע מאָדעס צו פֿאַרלענגערן די באַטאַרייע לעבן בעת ​​נישט-אַקטיוויטעט.

8. האָוסינג און מאַונטינג סיסטעמען

די קעסטל איז דיזיינט פאר האַרטקייט און ערגאָנאָמיק, אָפט מיט וואַסער-קעגנשטעליקע אָדער שאָק-פּרוף מאַטעריאַלן (IP רייטינגז). פֿאַר אינטעגראַציע מיט אַנדערע עקוויפּמענט (למשל, קאַמעראַס, ביקסן, אָדער דראָונז), קען מען אַרייַננעמען מאַונטינג אָפּציעס ווי דרייפוס סאָקעץ אָדער פּיקאַטיני רעלס.

ווי עס אַרבעט אַלץ צוזאַמען

1. די לאַזער דיאָד שיקט אַרויס אַ פּולס צו דער ציל.

2. די אָפּטישע סיסטעם ריכט דעם שטראַל און זאַמלט רעפלעקציעס.

3. דער פאָטאָדעטעקטאָר כאַפּט דעם צוריקקער סיגנאַל, געפילטערט פֿון אַמביאַנט ראַש.

4. די ToF קרייז רעכנט אויס די פארבייגעגאנגען צייט.

5. דער פּראַסעסער קאָנווערטירט צייט צו דיסטאַנץ און ווייזט דעם רעזולטאַט.

מסקנא

פֿון דער פּינקטלעכקייט פֿון זײַן לאַזער דיאָד ביז דער סאָפיסטיקאַציע פֿון זײַנע פּראַסעסינג אַלגעריטמען, שפּילט יעדער קאָמפּאָנענט פֿון אַ לאַזער ראַנגעפֿינדער אַ וויכטיקע ראָלע אין זיכער מאַכן פּינקטלעכקייט און פֿאַרלעסלעכקייט. צי איר זײַט אַ גאָלפֿער וואָס משפט אַ פּאַט אָדער אַן אינזשעניר וואָס מאַפּט טעריין, פֿאַרשטיין די עלעמענטן העלפֿט אין אויסקלײַבן דעם ריכטיקן געצייַג פֿאַר אײַערע באַדערפֿנישן.