Kurzstreckenempfindlicher Laser-Entfernungsmesser [geschlossen]

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Ich suche ein Referenzdesign für einen Laserentfernungsschätzer. Ich möchte eigentlich nicht die absolute Entfernung messen, sondern die relative Position des interessierenden Objekts. dh ob es näher kommt oder nicht.

Die Reichweite des Objekts liegt zwischen 50 und 20 cm und das Objekt hat eine Bewegung von einigen Millimetern und ich messe diese Bewegung gerne mit einem Laser. Ultraschall ist aufgrund der Geschwindigkeit des Objekts keine Option.

Irgendwelche Ideen oder Hinweise?

Danke, Frank.

laser proximity-sensor

— Frank
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Es kann definitiv eine Triangulation mit linearem Sensor sein. Kann viele Aspekte betreffen, wie Sicherheit, Geräusche, mechanische, optische, thermische Abweichungen, Kalibrierung, Geschwindigkeit, Statistiken usw. Achten Sie auf Patente, wenn es sich um ein echtes Produkt handelt.

Was ist der Geschwindigkeitsbereich (und gegebenenfalls die Frequenz) der Bewegung? Funktioniert ein "Draw Wire Encoder" für Ihre Anwendung?

— Rwong

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Ihre Aufgabe schreit hier "Bitte Interferometer verwenden" :-) Grundsätzlich messen Sie die Phasendifferenz zwischen Laser selbst und reflektiertem Strahl durch Interferenz.

Auf diese Weise erhalten Sie möglicherweise eine Genauigkeit von bis zu 0,1 Mikron, aber Sie sollten bereit sein, alle diese 10'000 Phasenänderungen pro Sekunde zu zählen (dh wenn Sie eine überspringen - Sie haben einen Fehler von 0,7 Mikron).

Die Geschwindigkeit des verfolgten Objekts ist praktisch unbegrenzt.

Aber das wird kein Wochenendprojekt :-)

— BarsMonster
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Ich weiß es nicht. Ja, Laserinterferometer ist die Antwort, aber ich habe den Eindruck, dass OP das bereits wusste. Er hat "Laser" gesagt, nicht wahr? Vielleicht hat er den richtigen Begriff vergessen. Wenn meine Vermutungen richtig sind, kann es etwas dünn sein, eine gute Antwort zu sein. Informationen zur Erkennung von Phasenänderungen sind willkommen.

— Federico Russo

Nun, übliche Laser-Entfernungsmesser arbeiten mit Zeitverzögerung, um zum Ziel und zurück zu gelangen - auf diese Weise ist es schwierig, kleine Entfernungen zu messen.

— BarsMonster

@BarsMonseter, jemand fragt nach einem Referenzdesign, Sie schlagen eine andere Technologie vor, aber immer noch kein Referenzdesign! Dies setzt voraus, dass das OP nicht weiß, was die beste Option ist, was normalerweise eine gute Annahme ist, aber es beantwortet nichts. "Frage aktualisiert: Wo sind Referenzdesigns für Interferometer."

— Kortuk

Interferometer ist die Antwort, die ich kenne. Ich habe mir einige Designs angesehen, bei denen Kappen / Schalter und Flip-Flops verwendet werden, um die Entladung usw. zu messen und die Entfernung abzuleiten. Ich brauche etwas, das nachweislich funktioniert, damit ich von dort aus beginnen und mich verbessern kann. Der kritische Punkt ist auch, dass mir die tatsächliche Entfernung nicht wirklich wichtig ist, ich brauche die Delta-Entfernung über die Zeit. Ich hoffe, diese Anforderung würde das Design vereinfachen. Offen für Ideen und Lösungen.

— Frank

Die Ausgabe eines Interferometers ist eine Sinuskurve, bei der die Periode proportional zur Entfernung ist. Während sich das Ziel bewegt, variiert die Intensität am Detektor von Spitze (konstruktive Interferenz) bis Talsohle (destruktive Interferenz). Sie müssen a) erkennen, in welche Richtung sich das Ziel bewegt und b) wie viele Interferenzzyklen es bewegt. Die Schwierigkeit der Elektronik hängt sehr eng damit zusammen, wie schnell sich das Ziel bewegen soll.

— Optimaler Zyniker

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Schauen Sie sich diesen Blog , die Kataloge der Beta-Test eines Laser-Entfernungsmesser - Modul mit einigen umfangreichen Konstruktionshinweise hier .

— vicatcu
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@ Frank, kein Problem!

— Vicatcu

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In dieser Entfernung könnte die Lasertriangulation eine praktikable Alternative sein.

— mikeselectricstuff
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Eine Antwort in diesem Brief sieht eher aus wie ein Kommentar. Können Sie näher darauf eingehen, um es als Antwort akzeptabler zu machen?

— Federico Russo

Ich habe mir die Triangulation angesehen. Wenn ich einen Weg finden kann, die Triangulation mit Fotodetektoren im Gegensatz zum CMOS-Sensor durchzuführen, werde ich mich dafür entscheiden. Bisher verwenden alle Beispiele cmos-Sensoren. Nicht für mich geeignet.

— Frank

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Wenn Ihre Lösung flexibel ist, würde ich die Verwendung eines der Infrarot-Entfernungsmesser von Sharp empfehlen. Sie sind robust und ziemlich billig. Sie verwenden Infrarotdioden, keinen Laser, aber wenn Sie nur eine optische Abtastung benötigen, sollte dies funktionieren.

Scharfer Infrarotsensor

Sie können Geräte mit unterschiedlichen Entfernungsbereichen (5 cm bis 100 cm) und mit digitalem oder analogem Ausgang kaufen. Sparkfun und Trossen Robotics (unter vielen) verkaufen sie. Beachten Sie, dass diese Sensoren "umlaufen", wenn Sie eine Entfernung messen, die kleiner als die angegebene Entfernung ist. Bei den meisten Anwendungen können Sie den Sensor einfach zurücksetzen, sodass kein Objekt näher als der Mindestabstand kommen kann. Dies ist jedoch zu berücksichtigen.

Sie müssen auch sicherstellen, dass sie die Bandbreite haben, die Sie benötigen. Sie sind nicht die schnellsten Sensoren. Wenn sich Ihr Objekt also sehr schnell bewegt, sind sie möglicherweise keine praktikable Option.

— Gallamin
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Wenn Ultraschall aufgrund der Geschwindigkeit des Objekts nicht funktioniert und eine Bewegung von einigen Millimetern erfasst werden muss, funktionieren diese überhaupt nicht. Dies ist eine klassische optische Sensorlösung für Bastler / Hacker für grundlegende Aufgaben, aber nicht für alles.

— Kevin Vermeer

Bezüglich der Geschwindigkeit: Dies kann den Ultraschall über die Doppler-Verschiebung beeinflussen. Er meint nicht unbedingt, dass es schnell probiert werden muss. In Bezug auf die Präzision: Das mag ein Problem sein, aber es ist aus dem OP nicht klar. Ich sehe keine Notwendigkeit für eine Ablehnung :(

— Gallamine