ເຂົ້າໃຈອົງປະກອບຂອງເຄື່ອງວັດແທກໄລຍະທາງເລເຊີ

ເຄື່ອງວັດແທກໄລຍະທາງເລເຊີໄດ້ກາຍເປັນເຄື່ອງມືທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ໃນຂົງເຂດຕ່າງໆຕັ້ງແຕ່ກິລາ ແລະ ການກໍ່ສ້າງ ຈົນເຖິງການຄົ້ນຄວ້າທາງທະຫານ ແລະ ວິທະຍາສາດ. ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ວັດແທກໄລຍະທາງດ້ວຍຄວາມແມ່ນຍຳທີ່ໂດດເດັ່ນໂດຍການປ່ອຍຄື້ນເລເຊີ ແລະ ວິເຄາະການສະທ້ອນຂອງພວກມັນ. ເພື່ອເຂົ້າໃຈວິທີການເຮັດວຽກຂອງພວກມັນ, ມັນຈຳເປັນຕ້ອງແຍກສ່ວນປະກອບຫຼັກຂອງພວກມັນອອກ. ໃນບົດຄວາມນີ້, ພວກເຮົາຈະສຳຫຼວດພາກສ່ວນສຳຄັນຂອງເຄື່ອງວັດແທກໄລຍະທາງເລເຊີ ແລະ ບົດບາດຂອງພວກມັນໃນການສົ່ງການວັດແທກທີ່ຖືກຕ້ອງ.

1. ເລເຊີໄດໂອດ (ອີມິເຕີ)

ຫົວໃຈຂອງເຄື່ອງວັດແທກໄລຍະທາງເລເຊີທຸກເຄື່ອງແມ່ນໄດໂອດເລເຊີ, ເຊິ່ງສ້າງລຳແສງທີ່ສອດຄ່ອງກັນທີ່ໃຊ້ສຳລັບການວັດແທກ. ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວຈະເຮັດວຽກໃນຄື້ນຄວາມຖີ່ໃກ້ອິນຟາເຣດ (ເຊັ່ນ: ຄວາມຍາວຄື້ນ 905 nm ຫຼື 1550 nm), ໄດໂອດຈະປ່ອຍກຳມະຈອນແສງສັ້ນໆທີ່ມີຈຸດສຸມ. ການເລືອກຄວາມຍາວຄື້ນສົມດຸນຄວາມປອດໄພ (ເພື່ອປົກປ້ອງຕາຂອງມະນຸດ) ແລະ ປະສິດທິພາບໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ໄດໂອດທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງຮັບປະກັນຄວາມເຂັ້ມຂອງລຳແສງທີ່ສອດຄ່ອງ, ສຳຄັນຕໍ່ຄວາມແມ່ນຍຳໃນໄລຍະໄກ.

2. ລະບົບເລນແສງ  

ລະບົບເລນ optical ປະຕິບັດໜ້າທີ່ຫຼັກສອງຢ່າງຄື:

- ການໂຄລິເມຊັນ: ລຳແສງເລເຊີທີ່ປ່ອຍອອກມາຈະຖືກແຄບລົງ ແລະ ຈັດລຽງເປັນລຳແສງຂະໜານເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການກະຈາຍໃນໄລຍະໄກ.

- ການໂຟກັສ: ສຳລັບແສງທີ່ສະທ້ອນກັບຄືນມາ, ເລນຕ່າງໆຈະສຸມໂຟຕອນທີ່ກະແຈກກະຈາຍໃສ່ເຄື່ອງກວດຈັບ.

ເຄື່ອງວັດແທກໄລຍະທາງຂັ້ນສູງອາດປະກອບມີເລນທີ່ສາມາດປັບໄດ້ ຫຼື ຄວາມສາມາດໃນການຊູມເພື່ອປັບຕົວເຂົ້າກັບຂະໜາດ ຫຼື ໄລຍະທາງເປົ້າໝາຍທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

3. ເຄື່ອງກວດຈັບແສງ (ເຄື່ອງຮັບ)

ເຄື່ອງກວດຈັບແສງ - ເຊິ່ງມັກຈະເປັນໂຟໂຕໄດໂອດ avalanche (APD) ຫຼື ໄດໂອດ PIN - ຈະຈັບກຳເນີດແສງເລເຊີທີ່ສະທ້ອນອອກມາ. APD ແມ່ນມັກໃຊ້ສຳລັບການນຳໃຊ້ໄລຍະຍາວ ເນື່ອງຈາກມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍສັນຍານທີ່ອ່ອນແອ. ເພື່ອກັ່ນຕອງແສງອ້ອມຂ້າງ (ເຊັ່ນ: ແສງແດດ), ຕົວກອງແບນພາສແສງໄດ້ຖືກລວມເຂົ້າໃນເຄື່ອງຮັບ, ຮັບປະກັນວ່າມີພຽງຄວາມຍາວຄື້ນສະເພາະຂອງເລເຊີເທົ່ານັ້ນທີ່ຖືກກວດພົບ.

4. ວົງຈອນເວລາບິນ (ToF) 

ວົງຈອນເວລາບິນແມ່ນສະໝອງທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງການຄິດໄລ່ໄລຍະທາງ. ມັນວັດແທກຄວາມຊັກຊ້າຂອງເວລາລະຫວ່າງກຳມະຈອນທີ່ປ່ອຍອອກມາ ແລະ ການສະທ້ອນທີ່ກວດພົບໄດ້. ເນື່ອງຈາກແສງເດີນທາງດ້ວຍຄວາມໄວທີ່ຮູ້ຈັກ (~3×10⁸ m/s), ໄລຍະທາງຈຶ່ງຖືກຄິດໄລ່ໂດຍໃຊ້ສູດ:

ເຄື່ອງຈັບເວລາຄວາມໄວສູງພິເສດ (ມີຄວາມລະອຽດເປັນ picoseconds) ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍຕໍ່ຄວາມແມ່ນຍຳລະດັບມິນລິແມັດ, ໂດຍສະເພາະໃນການນຳໃຊ້ໄລຍະສັ້ນ.

5. ໜ່ວຍປະມວນຜົນສັນຍານ

ຂໍ້ມູນດິບຈາກເຄື່ອງກວດຈັບແສງຖືກປະມວນຜົນໂດຍໄມໂຄຣຄອນໂທຣເລີ ຫຼື ໂປເຊດເຊີສັນຍານດິຈິຕອນ (DSP). ໜ່ວຍນີ້ກັ່ນຕອງສຽງລົບກວນ, ຊົດເຊີຍປັດໄຈສິ່ງແວດລ້ອມ (ເຊັ່ນ: ການຫຼຸດຄວາມເຂັ້ມຂອງບັນຍາກາດ), ແລະ ປ່ຽນການວັດແທກເວລາເປັນການອ່ານໄລຍະທາງ. ອັລກໍຣິທຶມຂັ້ນສູງອາດຈະຈັດການກັບສຽງສະທ້ອນຫຼາຍສຽງ (ເຊັ່ນ: ການບໍ່ສົນໃຈໃບໄມ້ເມື່ອແນໃສ່ລຳຕົ້ນຂອງຕົ້ນໄມ້).

6. ຈໍສະແດງຜົນ ແລະ ອິນເຕີເຟດຜູ້ໃຊ້ 

ເຄື່ອງວັດແທກໄລຍະທາງສ່ວນໃຫຍ່ມີໜ້າຈໍ LCD ຫຼື OLED ເພື່ອສະແດງການວັດແທກ, ເຊິ່ງມັກຈະຖືກເສີມດ້ວຍໂໝດຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການປັບຄວາມຊັນ, ການສະແກນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ຫຼື ການເຊື່ອມຕໍ່ Bluetooth ສຳລັບການບັນທຶກຂໍ້ມູນ. ຂໍ້ມູນປ້ອນຂໍ້ມູນຂອງຜູ້ໃຊ້ - ປຸ່ມ, ໜ້າຈໍສຳຜັດ, ຫຼື ປຸ່ມໝຸນ - ຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດປັບແຕ່ງໄດ້ສຳລັບກໍລະນີການນຳໃຊ້ສະເພາະ, ເຊັ່ນ: ການຕີກ໊ອຟ, ການລ່າສັດ, ຫຼື ການສຳຫຼວດ.

7. ການສະໜອງພະລັງງານ

ແບັດເຕີຣີ້ຂະໜາດກະທັດຮັດທີ່ສາມາດສາກໄຟໄດ້ (ເຊັ່ນ: Li-ion) ຫຼື ແບັດເຕີຣີ້ທີ່ໃຊ້ແລ້ວຖິ້ມໄດ້ໃຫ້ພະລັງງານແກ່ອຸປະກອນ. ປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍ, ໂດຍສະເພາະສຳລັບລຸ້ນມືຖືທີ່ໃຊ້ໃນສະຖານທີ່ກາງແຈ້ງ. ເຄື່ອງວັດແທກໄລຍະທາງບາງລຸ້ນມີໂໝດປະຫຍັດພະລັງງານເພື່ອຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງແບັດເຕີຣີໃນລະຫວ່າງການບໍ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ.

8. ລະບົບທີ່ຢູ່ອາໄສ ແລະ ການຕິດຕັ້ງ

ທີ່ຢູ່ອາໄສຖືກອອກແບບມາເພື່ອຄວາມທົນທານ ແລະ ການອອກແບບທີ່ເໝາະສົມກັບສະພາຍ, ໂດຍມັກຈະມີວັດສະດຸທີ່ທົນນ້ຳ ຫຼື ກັນກະແທກ (ລະດັບ IP). ສຳລັບການເຊື່ອມໂຍງກັບອຸປະກອນອື່ນໆ (ເຊັ່ນ: ກ້ອງຖ່າຍຮູບ, ປືນຍາວ, ຫຼື ໂດຣນ), ຕົວເລືອກການຕິດຕັ້ງເຊັ່ນ: ຊ່ອງສຽບຂາຕັ້ງກ້ອງ ຫຼື ຮາງ Picatinny ອາດຈະຖືກລວມເຂົ້ານຳ.

ວິທີທີ່ມັນເຮັດວຽກຮ່ວມກັນທັງໝົດ

1. ເລເຊີໄດໂອດປ່ອຍກຳມະຈອນໄປຫາເປົ້າໝາຍ.

2. ລະບົບແສງຈະຊີ້ນຳລຳແສງ ແລະ ເກັບກຳການສະທ້ອນ.

3. ເຄື່ອງກວດຈັບແສງຈະຈັບສັນຍານກັບຄືນ, ເຊິ່ງຖືກກັ່ນຕອງຈາກສຽງລົບກວນອ້ອມຂ້າງ.

4. ວົງຈອນ ToF ຄິດໄລ່ເວລາທີ່ຜ່ານໄປ.

5. ໂປເຊດເຊີປ່ຽນເວລາເປັນໄລຍະທາງ ແລະ ສະແດງຜົນໄດ້ຮັບ.

ສະຫຼຸບ

ຈາກຄວາມແມ່ນຍຳຂອງໄດໂອດເລເຊີ ຈົນເຖິງຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງອັລກໍຣິທຶມການປະມວນຜົນ, ແຕ່ລະອົງປະກອບຂອງເຄື່ອງວັດແທກໄລຍະເລເຊີມີບົດບາດສຳຄັນໃນການຮັບປະກັນຄວາມແມ່ນຍຳ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖື. ບໍ່ວ່າທ່ານຈະເປັນນັກກ໊ອຟທີ່ຕັດສິນການຕີກ໊ອຟ ຫຼື ວິສະວະກອນທີ່ກຳລັງສ້າງແຜນທີ່ພື້ນທີ່, ການເຂົ້າໃຈອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້ຈະຊ່ວຍໃນການເລືອກເຄື່ອງມືທີ່ເໝາະສົມກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງທ່ານ.