LiDAR irrotus

Pyörivän LiDAR:n anatomia

LiDAR on roottoriin asennettu etäisyydenmittausketju. Lähetin, detektori, niiden välinen optiikka ja elektroniikka, joka ajoittaa edestakaisen matkan, kaikki pyörivät kerran kierroksen aikana ikkunan takana, ja se kulma, johon säde palasi, on puolet mittauksesta: edestakainen matka antaa etäisyyden, enkooderi antaa suunnan, ja nämä kaksi yhdessä muodostavat yhden pisteen. Valitse osa materiaaliluettelosta ja pudota se skanneriin; jokainen parametri tulee katalogiosien mukana, jotka sen kantavat.

Kuinka käyttää tätä sivua
  1. 1Valitse osa materiaaliluettelosta.
  2. 2Pudota se moduuliin tai napsauta korttia.
  3. 3Lue sen tehtävä, sen parametrit ja niiden takana olevat osanumerot.

Materiaaliluettelo

Jokainen osa, yksi optinen budjetti. Vedä kortti valokuvan päälle tai napsauta sitä - sen vieressä oleva paneeli täyttyy kyseisen osan parametreilla.

Pyörivä 2D LiDAR, kolmivartinen näkymä: pyörivä torni istuu neliömäisen pohjan päällä, kaapelitiiviste vasemmalla ja tyhjä nimikilpi etu-oikealla

Vedä osa tähän tai napsauta materiaaliluettelossa olevaa korttia

Pyörivä 2D LiDAR, neljännesnäkymä. Yläpuolella oleva torni kantaa lähetin- ja vastaanotto-optiikkaa ja kääntyy ikkunanauhan takana alareunansa ympäri; alapohja pitää kortit, virtalähteen ja liittimen.

Komponenttien paikat ovat opetuskaaviota, eivät kokoonpanopiirustusta: sijoitus ja räjäytyskuva ovat suuntaa antavia. Parametriarvot ovat linkitetyn spesifikaation arvoja.

Jokainen osa parametri kerrallaan

Interaktiivisessa näkymässä näkyvät samat numerot taulukoissa voit lukea, etsiä ja lainata.

905 nm laseri-diodi Lähetin

Lähettää etäisyyspulssin jokaista skannauksen pistettä varten. Skannerissa rajoite ei ole pelkästään diodin huipputeho, vaan myös se, kuinka suuren käyttöasteen se voi ylläpitää tarvitsemallasi pistetiheydellä: katalogin 905 nm osat on määritelty 0,1 % käyttöasteelle ja 10 kHz:lle, joten skannerin, joka haluaa enemmän pisteitä, on säädettävä pulssin kestoa eikä pyydettävä diodilta enemmän huipputehoa.

905 nm laseri-diodi - Laserdiodi | reunasäteilevä
Huippuaallonpituus 905 nm (895 - 915 nm)
Huippulähtöteho 25 - 300 W
Pulssienergia @ 100 ns 2.5 - 30 uJ
Säteen hajauma, rinnakkainen 9 astetta
Säteen hajauma, kohtisuora 25 astetta
Pulssin leveys 1 - 100 ns (maks. 100 ns)
Työjakso, maksimi 0.1 %
Toistotaajuus jopa 10 kHz
Pakkaus TO56 | paljas siru | VCSEL matriisi | metallipino
Arvioitu kantama, retroheijastava (100 W) 1.2 km
Arvioitu kantama, hajottava kohde (100 W) 400 m

Lumivyöhykephotodiodi Vastaanotin

Havaitsee palaavan pulssin jokaisessa kierroksen kulmassa. Pieni aktiivinen alue pitää kapasitanssin ja pimeän virran alhaisena, mikä luo terävän ajoituksen reunan; se myös pienentää vastaanottoaukkoa, mikä on kompromissi kantaman suhteen. Kun skannaus koostuu useista säteistä samanaikaisesti, katalogin 16-elementtinen lineaarinen taulukko kantaa yhden kanavan per säde sen sijaan, että koko kierrokselle olisi yksi detektori.

Lumivyöhykephotodiodi - Lumivyöhykephotodiodi | vastaanottokanava
Vastespektri 400 - 1100 nm
Aallonpituus 905 nm
Aktiivinen alue 16 elementtiä
Vastekyky 80 A/W @ M=100
Vastesuunta 0.5 ns
Pimeävirta 0.4 nA @ M=100
Kokonaiskapasitanssi 1.0 pF @ M=100
Optimaalinen vahvistus 100
Käänteisen jännitteen hajoamispiste 100 - 200 V
Jännitetemperatuurikerroin 1.1 V/C
Aktiivinen alue, yksikanavainen 230 um | 500 um
Pakkaus TO-46 | LCC1 keraaminen | LCC2 keraaminen | lineaarinen taulukko

Ulosmenopinta ja lähetin / vastaanotin -optiikka Optinen polku

Se määrittää, mihin kohtaan säde osuu kohteessa ja minkälaisen valokartion vastaanotin voi hyväksyä. Nopea-akselinen kollimaattori pienentää 25 asteen pystysuoran viuhkan 6 asteeseen, mikä pitää palaavan valon pienen vastaanottoaukon sisällä muutaman metrin päässä; vastaanottokentän on sitten oltava tarpeeksi leveä nielaisemaan roottorin lämpötilan muutoksista aiheuttama tähtäinvirhe.

Ulosmenopinta ja lähetin / vastaanotin -optiikka - Kollimointi, ikkunan kaista ja vastaanottoaukko
Pystysuuntainen hajauma, kollimoitu 6 astetta
Vaakaerotus, paljas 9 astetta
Vastaanottosuodin 905 nm kaistanpäästösuodin
Detektorin vasteen ikkuna 400 - 1100 nm
Vastaanottoaukko Määritetty suunnittelusi mukaan Suunnittelusi mukaan
Lähetys, lähetys- ja vastaanottopolku Määritetty suunnittelusi mukaan Suunnittelusi mukaan
Ikkunamateriaali ja pinnoite Määritetty suunnittelusi mukaan Suunnittelusi mukaan
Suuntatoleranssi Määritetty suunnittelusi mukaan Suunnittelusi mukaan

Rottori, moottori ja enkooderi Skannausmekanismi

Se asettaa kulmaresoluution ja pisteen taajuuden. Pisteen täytyy odottaa, että valon edestakainen matka on valmis ennen kuin säde on liikkunut pidemmälle kuin piste, joten mitä nopeammin pyöriminen tapahtuu, sitä lyhyempi pulssi geometria sallii - siksi skannaimekanismi, ei diodi, rajoittaa yleensä 2D-skannerin kantamaa.

Rottori, moottori ja enkooderi - Skannausmekanismi | kulmareferenssi
Skannausarkkitehtuuri Kiertävä pää, monikulmapeili, MEMS tai OPA - määritetty suunnittelusi mukaan Suunnittelusi mukaan
Kiertonopeus 5 - 20 Hz tyypillinen 2D-päähän Suunnittelusi mukaan
Kulkman resoluutio 0,25 - 1° määritetty suunnittelusi mukaan Suunnittelusi mukaan
Pisteitä kierrosta kohden Määritetty suunnittelusi mukaan Suunnittelusi mukaan
Säteen toistonopeus saatavilla 1 kHz - 30 kHz säädettävä
Moottoriajuri Harjaton DC enkoderipalautteella Suunnittelusi mukaan
Laakerin käyttöikä Määritetty suunnittelusi mukaan - roottori on ainoa liikkuva osa Suunnittelusi mukaan

Ajastus- ja signaalinkäsittelyalusta Elektroniikka

Se muuttaa optisen edestakaisen matkan luvuksi ja kulman koordinaatiksi. Ohjaimen huippuvirran, pulssin leveyden, nousuajan ja laukaisujärjestelyn on sovittava diodin kanssa; ajoitusketjun on sitten löydettävä sama reuna palautteessa, joka on tuhansia kertoja heikompi kuin lähtevä pulssi, kerran jokaista pyyhkäisypistettä kohti.

Ajastus- ja signaalinkäsittelyalusta - Pulssiajurin, ajoitus ja rajapinnat
Huippupulssivirta 70 A
Pulssin leveys 50 ns - 1 µs säädettävissä
Toistotaajuus 1 kHz - 30 kHz säädettävä
Nousuaika 7,5 ns tyypillinen
Syksyaika 12 ns tyypillinen
Ohjausliitäntä Sisäinen välähdys / ulkoinen TTL
Laserin ohjausjännite 1 - 50 V DC
Aika-digitaali-muunnin Määritetty suunnittelusi mukaan - ajoitusresoluutio rajoittaa etäisyysresoluutiota Suunnittelusi mukaan
Isäntäliitäntä UART | Ethernet | USB - määritä suunnittelusi mukaan Suunnittelusi mukaan

Teho ja detektorin jännite Teho

Lumivyöhykkeen vahvistus muuttuu lämpötilan mukaan noin 1,1 - 1,4 V astetta kohden, joten jännitelähde pitää vastaanottimen vahvistuksen - ja sen ajoituksen - vakaana kylmästä käynnistyksestä lämpimään koteloon. Melu laserikiskolla näkyy pulssien aaltovaihteluna, ja aaltovaihtelu on etäisyysvirhe.

Teho ja detektorin jännite - Kiskot, APD:n bias ja sekvensointi
Käyttöjännite 12 V DC
Laserin ohjausjännite 1 - 50 V DC
MOSFETin juotto-lähdejännite 80 V
Porttikynnysjännite 2 - 4 V
Ilmaisimen jänniterata 100 - 200 V
Jännitteen heilahtelu lämpötilan mukaan 1.1 V/C
Logic rails Määritetty suunnittelusi mukaan Suunnittelusi mukaan
Keskimääräinen virrankulutus Määritetty suunnittelusi mukaan - kohtanopeus ratkaisee sen Suunnittelusi mukaan
Aaltoilu ja kohina Määritetty suunnittelusi mukaan Suunnittelusi mukaan

Kuori, optinen penkki ja liitäntä Mekaaninen

Se pitää optisen akselin siellä, missä kalibrointi sen jätti, lämpötilan, tärinän ja laakerin käyttöiän aikana. Jokainen mekaaninen toleranssi emitterin, kollimaattorin ja detektorin välillä muuttuu tähtäinvirheeksi kaukana kantaman päässä, minkä vuoksi penkki ja kuoressa luetaan yhdessä optiikan kanssa eikä kotelona.

Kuori, optinen penkki ja liitäntä - Optinen penkki | tiivistys | liitin
Käyttölämpötila, detektorin arvion mukainen -40 - 85 °C
Säilytyslämpötila, detektoriarvojen mukainen -55 - 125 °C
Optisen penkin materiaali Määritetty suunnittelusi mukaan - lämpölaajeneminen on tähyysohjauskomponentti Suunnittelusi mukaan
Ikkunamateriaali ja kovuus Määritetty suunnittelusi mukaan Suunnittelusi mukaan
Suojaus luokitus Määritetty suunnittelusi mukaan - on vahvistettava ilmoitetun luokituksen mukaiseksi Suunnittelusi mukaan
Asennusviite Määritetty suunnittelusi mukaan Suunnittelusi mukaan
Liitin ja liitäntä Määritetty suunnittelusi mukaan Suunnittelusi mukaan

Jokainen tämän sivun parametriarvo on vedetty luettelotietueesta, joka hahmontaa linkitetyn tuotesivun, joten nämä kaksi eivät voi olla eri mieltä.

Osat näiden parametrien takana

Jokainen alla oleva kuva luetaan samasta luettelotietueesta, joka tekee tuotesivun. Mitään tällä sivulla ei ole kirjoitettu uudelleen.

Tai go surface-emitting

VCSEL-taulukko on matalampi, sillä on pyöreämpi piste eikä nopean akselin kollimaattoria kohdistettavaksi, huipputehon kustannuksella: se sopii lyhyeen, tiheään skannaukseen pitkän kantaman sijaan, ja on halvempaa asentaa penkille.

VCSEL-lähteet

Ajoitus ja käyttö

Yksi kortti kantaa pulssigeneraattorin ja ohjaimen. Sen toistonopeus on katon raja jokaisen säteen pisteen nopeudelle skannauksessa, ja sen nousuaika on lattian raja ajoitusresoluutiolle.

Ajojärjestelmän elektroniikka

Mikä muuttuu, kun säteen täytyy pyyhkäistä

Pelkkä kantamaton tuote voi laueta niin usein kuin sen akku sallii. Skanneri ei voi: sillä on kiinteä määrä laukauksia kierrosta kohden, joten lyhyempi pulssi ja matalampi työjakso tuovat joko enemmän pisteitä tai pidemmän kantaman, ei koskaan molempia. Tämä vaihtokauppa – pisteitä sekunnissa vastaan kantama per piste – on se, mihin jokainen tämän sivun osa on valittu.

Vastaanottava puoli määrittää pistebudjetin

Lähetä meille pisteet sekunnissa ja tarvitsemasi kantama, ja työskentelemme takaisin budjetin läpi - vastaanottoaukko, detektorialue, suodin ja pulssi, jonka diodin täytyy toimittaa sen sulkemiseksi.

Kysy insinööriltä