mehraab67
عضو جدید
مروری بر ویژگی های ابزار فاصله یاب لیزری
ابزار فاصله یاب دوربرد برای مصارف صنعتی و تحقیقاتی
این ابزار یکی از دوربردترین ابزارهای شناخته شده است و فواصل تا 54 فوت (45/16 متر) را اندازه گیری می کند.
برد اندازه گیری بستگی زیادی به نوع سطح هدف دارد و از 54 فوت برای سطوح روشن (80 درصد بازتابش) تا 35 فوت برای سطحی با بازتابش 30 درصد متغیر است. این وسیله از یک لیزر 780 نانومتر 8 میلی وات استفاده می کند که حدودا 1/0 اینچ دقت دارد.
طراحی دقیق و فشرده ی دستگاه اجازه می دهد از آن در مکان های بسیار کوچک هم استقاده شود. این محصول در بسیاری از بازارها و صنایع از جمله صنایع تولیدات جنگلی، صنایع حمل و نقل و جرثقیل ها، صنایع تولید کاغذ، جاده سازی و... به کار گرفته شده است.
فاصله یاب AR4000 از آن جهت با سایر فاصله یاب ها متفاوت است که فرستنده ی لیزر و لنز جمع کننده ی سیگنال بازگشتی به صورت هم مرکز طراحی شده اند، یعنی دیود مورد نظر در مرکز لنز جمع آوری کننده ی فرِنسل جای گرفته است. (این ایده به عنوان اختراع مطابق قوانین امریکا به ثبت رسیده است)
نرخ نمونه گیری این وسیله ازHz 2/0 تا Hz 800 نمونه گیری خودکار و یا تک نمونه گیری تحت فرمان قابل تنظیم است. با استقاده از ابزارهای طراحی شده ی مخصوص نرخ نمونه گیری را تا سقف 200000 نمونه در ثانیه می توان بالا برد.
دمای مناسب برای فعالیت این وسیله °C 50- 0 است و در محیط های سرد به کمک گرم کن داخلی که لنزها را گرم نگه می دارد می توان به کار ادامه داد. فاصله یاب لیزری نیاز به تغذیه ی 5 ولت (400 میلی آمپر) و گرم کن نیاز به 7- 5/4 ولت (4 آمپر) دارد.
فهرستی از واژگان تخصصی مربوط به حسگرهای اندازه گیری لیزری و توضیحات مربوط به آن ها در پیوست لاتین آورده شده است.
برای سطوح پخش کننده ی نور، هر چه انعکاس نور از سطح بیشتر باشد بازده دستگاه بیشتر است (مواردی مانند سطوح چوبی، کاغذی، دیوارهای سفید و...). سطوح تیره در فاصله ی 50 فوتی ممکن است تنها یک میلیونیم تابش اولیه را برگردانند و ماکزیمم برد ممکن است به یک پنجم کاهش یابد.
سطوحی که اندکی خاصیت آینه ای دارند برای اندازه گیری مناسب نیستند چرا که میزان نور بازگشتی به دستگاه به مقدار زیاد با تغییر زاویه ی تابش تغییر می کند.
دقت (Accuracy) یک حسگر به صورت تفاوت میان میزان اندازه گیری شده و میزان واقعی فاصله تعریف می شود. قدرت تفکیک (Resolution) به معنای کوچک ترین تغییر در فاصله است که حسگر می تواند آن را ردیابی کند و عموما کمتر از مقدار دقت است. دقت ممکن است تحت تاثیر دما، بازتابش جسم هدف و نور محیط قرار گیرد در حالیکه قدرت تفکیک عموما ثابت است. قاصله یاب مدل AR4000 محدود به قدرت تفکیک 02/0 اینچ و دقت بیشینه ی 1/0 اینچ است.
تکرارپذیری معیاری از پایداری حسگر در طول زمان را به دست می دهد. معمولا تکرارپذیری در نمونه گیری های خودکار با نرخ بالا به شدت افت می کند. با کاهش نرخ نمونه گیری، تکرارپذیری بهبود می یابد تا اینکه پایین بر از یک نرخ خاص دوباره شروع به کاهش کند؛ علت این کاهش در نرخ کم، طولانی شدن زمان اندازه گیری و بوجود آمدن انحراف در دما و... است.
فاکتور مهم دیگر اندازه ی نقطه ی لیزر و واگرایی دسته نور است. گاهی برای دستیابی به قدرت تفکیک بالا از نقطه کوچک استفاده می شود و گاه برای اندازه گیری سطوح ناهموار و یا رعایت اصول ایمنی چشم، از نقاط بزرگ استفاده می شود. یک لیزر متمرکز و کوچک می تواند جزئیات سطح هدف را به دقت بررسی کند ولی یک لیزر بزرگ موجب انعکاس از یک سطح وسیع می شود و از جزئیات سطح مورد اندازه گیری میانگین می گیرد.
فاصله یاب لیزری AR4000 نقطه ای به اندازه ی 1/0 اینچ (5/2 میلی متر) در خروجی دستگاه ایجاد می کند که با پیشروی در فضا تحت زاویه ی 5/0 میلی رادیان واگرا می شود.
طریقه اندازه گیری مسافت با این وسیله بستگی به دقت و برد مورد نیاز برای اندازه گیری دارد. این متدها شامل مثلث بندی، اندازه گیری مدت زمان سیر، سیستم های پالسی و سیستم های اشعه ی مدوله شده می شود.
برای مسافت های چند اینچی با دقت بالا از روش مثلث بندی استفاده می شود.
حسگرهای مدت زمان سیر نور، مسافت را از روی زمانی که طول می کشد تا لیزر مسیر حسگر تا هدف و بالعکس را طی کند اندازه می گیرند.
برای مسافت های خیلی طولانی (تا چندین مایل) از اشعه های پالسی لیزر استفاده می شود.
سیستم های اشعه مدوله شده هم زمان رفت و برگشت لیزر را تا هدف اندازه گیری می کنند با این تفاوت که این زمان به طور مستقیم اندازه گیری نمی شود بلکه از یک لیزر با شدت متغیر برای تولید سیگنال استفاده می شود.
ابزار فاصله یاب دوربرد برای مصارف صنعتی و تحقیقاتی
این ابزار یکی از دوربردترین ابزارهای شناخته شده است و فواصل تا 54 فوت (45/16 متر) را اندازه گیری می کند.
برد اندازه گیری بستگی زیادی به نوع سطح هدف دارد و از 54 فوت برای سطوح روشن (80 درصد بازتابش) تا 35 فوت برای سطحی با بازتابش 30 درصد متغیر است. این وسیله از یک لیزر 780 نانومتر 8 میلی وات استفاده می کند که حدودا 1/0 اینچ دقت دارد.
طراحی دقیق و فشرده ی دستگاه اجازه می دهد از آن در مکان های بسیار کوچک هم استقاده شود. این محصول در بسیاری از بازارها و صنایع از جمله صنایع تولیدات جنگلی، صنایع حمل و نقل و جرثقیل ها، صنایع تولید کاغذ، جاده سازی و... به کار گرفته شده است.
فاصله یاب AR4000 از آن جهت با سایر فاصله یاب ها متفاوت است که فرستنده ی لیزر و لنز جمع کننده ی سیگنال بازگشتی به صورت هم مرکز طراحی شده اند، یعنی دیود مورد نظر در مرکز لنز جمع آوری کننده ی فرِنسل جای گرفته است. (این ایده به عنوان اختراع مطابق قوانین امریکا به ثبت رسیده است)
نرخ نمونه گیری این وسیله ازHz 2/0 تا Hz 800 نمونه گیری خودکار و یا تک نمونه گیری تحت فرمان قابل تنظیم است. با استقاده از ابزارهای طراحی شده ی مخصوص نرخ نمونه گیری را تا سقف 200000 نمونه در ثانیه می توان بالا برد.
دمای مناسب برای فعالیت این وسیله °C 50- 0 است و در محیط های سرد به کمک گرم کن داخلی که لنزها را گرم نگه می دارد می توان به کار ادامه داد. فاصله یاب لیزری نیاز به تغذیه ی 5 ولت (400 میلی آمپر) و گرم کن نیاز به 7- 5/4 ولت (4 آمپر) دارد.
فهرستی از واژگان تخصصی مربوط به حسگرهای اندازه گیری لیزری و توضیحات مربوط به آن ها در پیوست لاتین آورده شده است.
برای سطوح پخش کننده ی نور، هر چه انعکاس نور از سطح بیشتر باشد بازده دستگاه بیشتر است (مواردی مانند سطوح چوبی، کاغذی، دیوارهای سفید و...). سطوح تیره در فاصله ی 50 فوتی ممکن است تنها یک میلیونیم تابش اولیه را برگردانند و ماکزیمم برد ممکن است به یک پنجم کاهش یابد.
سطوحی که اندکی خاصیت آینه ای دارند برای اندازه گیری مناسب نیستند چرا که میزان نور بازگشتی به دستگاه به مقدار زیاد با تغییر زاویه ی تابش تغییر می کند.
دقت (Accuracy) یک حسگر به صورت تفاوت میان میزان اندازه گیری شده و میزان واقعی فاصله تعریف می شود. قدرت تفکیک (Resolution) به معنای کوچک ترین تغییر در فاصله است که حسگر می تواند آن را ردیابی کند و عموما کمتر از مقدار دقت است. دقت ممکن است تحت تاثیر دما، بازتابش جسم هدف و نور محیط قرار گیرد در حالیکه قدرت تفکیک عموما ثابت است. قاصله یاب مدل AR4000 محدود به قدرت تفکیک 02/0 اینچ و دقت بیشینه ی 1/0 اینچ است.
تکرارپذیری معیاری از پایداری حسگر در طول زمان را به دست می دهد. معمولا تکرارپذیری در نمونه گیری های خودکار با نرخ بالا به شدت افت می کند. با کاهش نرخ نمونه گیری، تکرارپذیری بهبود می یابد تا اینکه پایین بر از یک نرخ خاص دوباره شروع به کاهش کند؛ علت این کاهش در نرخ کم، طولانی شدن زمان اندازه گیری و بوجود آمدن انحراف در دما و... است.
فاکتور مهم دیگر اندازه ی نقطه ی لیزر و واگرایی دسته نور است. گاهی برای دستیابی به قدرت تفکیک بالا از نقطه کوچک استفاده می شود و گاه برای اندازه گیری سطوح ناهموار و یا رعایت اصول ایمنی چشم، از نقاط بزرگ استفاده می شود. یک لیزر متمرکز و کوچک می تواند جزئیات سطح هدف را به دقت بررسی کند ولی یک لیزر بزرگ موجب انعکاس از یک سطح وسیع می شود و از جزئیات سطح مورد اندازه گیری میانگین می گیرد.
فاصله یاب لیزری AR4000 نقطه ای به اندازه ی 1/0 اینچ (5/2 میلی متر) در خروجی دستگاه ایجاد می کند که با پیشروی در فضا تحت زاویه ی 5/0 میلی رادیان واگرا می شود.
طریقه اندازه گیری مسافت با این وسیله بستگی به دقت و برد مورد نیاز برای اندازه گیری دارد. این متدها شامل مثلث بندی، اندازه گیری مدت زمان سیر، سیستم های پالسی و سیستم های اشعه ی مدوله شده می شود.
برای مسافت های چند اینچی با دقت بالا از روش مثلث بندی استفاده می شود.
حسگرهای مدت زمان سیر نور، مسافت را از روی زمانی که طول می کشد تا لیزر مسیر حسگر تا هدف و بالعکس را طی کند اندازه می گیرند.
برای مسافت های خیلی طولانی (تا چندین مایل) از اشعه های پالسی لیزر استفاده می شود.
سیستم های اشعه مدوله شده هم زمان رفت و برگشت لیزر را تا هدف اندازه گیری می کنند با این تفاوت که این زمان به طور مستقیم اندازه گیری نمی شود بلکه از یک لیزر با شدت متغیر برای تولید سیگنال استفاده می شود.
