飛行時間レーザー距離測定用に公開された設計

飛行時間レーザー距離測定の詳細な回路に関する回路図、ノートなどの参照/例はありますか？

laser distance

— マイク
ソース

ああすごい。RFエンジニアリングが登場しました！

— コナーウルフ

私は1-5メートルの範囲の距離に興味があります-パルス幅から電圧への変換のためのいくつかの巧妙なトリックを見ましたが、完全なスキームはありません。パルスエッジ遅延の変化を見ているため、GHz帯域幅は必要ありません。〜2mmの精度を持つハンドヘルドレーザーテープメジャーを100ドルで購入できます。

— -mikeselectricstuff

よく見かけるハンドヘルドの「レーザー」テープメジャーはすべて、レーザーポインターが付いたソナーテープメジャーです。

— コナーウルフ

ああ、それはOTですが、ユーザープロフィールのWebページのリンクのつづりが間違っています。（私はPMを送信する方法を見つけることができません）

— コナーウルフ

この種の解決策には干渉法が使用される可能性が非常に高くなります。私が理解しているように、ほとんどの短距離「飛行時間」測定システムは、実際にレーザーを高周波で変調し、レーザーが距離を移動するのにかかる時間によって生成される位相差を使用して、オブジェクトが遠く離れています。

— コナーウルフ

回答:

また、これらの手頃な価格のデバイスがどのように機能するのか疑問に思いました。

：私が出会った「レーザー距離測定特許」の検索http://www.freepatentsonline.com/3733129.html。この特許は1973年に既に出願されているため、今日のレーザー距離測定デバイスは他の方法を使用していると想像できます。

私が理解したことから、これはレーザー空洞の反射器の1つとしてターゲットを使用し、この周波数の電磁波の波長に関連すると思われる共振周波数を見つけようとしてレーザーを変調します150 MHzに対応し、これをより「管理しやすい」周波数範囲に下げます）。

ただし、特許抄録の詳細を完全に理解していなかったことを認めなければなりません。

これが実際に「実世界のサーフェス」でどれだけうまく機能するかは納得できません...たとえば、壁面だけではシステムの発振を維持するのに十分な反射力がないと思います。

編集：私はここに別のページを見つけました：http://www.acuitylaser.com/resources/principles-measurement.shtml。「飛行時間」セクションを見ると、それらはもう少し具体的です：反射されたレーザー光は、レーザーの変調に使用される（反転）信号の光ダイオードに焦点を合わせます。これによりオシレーターが形成されます。位相シフトは、測定する距離によって決まります（デバイス内部の固定遅延は別として）ので、この「発振器」の周波数は距離によって決まり、測定することができます。

（繰り返しになりますが、例えば1.5 mの距離で物体に移動して戻るのにかかる時間は3m / 3E8 m / s = 10nsで、これは100 MHzの発振周波数に相当します）。

— アンドレ・ホルツナー
ソース

150MHzのコンポーネントは、そのようなレーザ発振の一部ではないことがわかると思います。どうやら、レーザー全体の出力はその周波数で変調されており、アイデアは光路を遅延線として扱い、その遅延を使用して発振周波数を設定することです。死んだ賢い。1m離れたオブジェクトは、6.667nsの遅延、150MHzを与えます。2mm離れたオブジェクト、6.680 ns、または149.7MHz。実際の飛行時間を測定しようとすると、高性能の電子機器が必要になりますが、それを発振器にして、149.7MHzと150MHzを簡単に区別できます。ブリリアント！

— JustJeff

基本的に、ホームデポで購入する「レーザー」巻尺は、実際にはレーザーポインターが付いた超音波ソナーレンジャーです。

— コナーウルフ

はい-ポインターを備えた安価な超音波はたくさんありますが、100ドル前後には、たとえばBosch製の実際のレーザーがあります。調査するためにEbayを1つ購入しました。

— mikeselectricstuff

lucidscience.com/pro-laser%20spy%20device-1.aspx

— tyblu

うわー、その明快な科学リンクには、動作理論が完全に間違っています。ウィンドウペインは、反射されたレーザー光を変調しています。それはほとんど単なるフォトフォンですが、太陽の代わりにレーザーを使用しています。窓ガラスの動きは、受信したレーザー光を振幅変調します。

— akohlsmith

マキシムに連絡して、ホワイトペーパー番号「HFRD40」を要求してください。飛行時間を使用したレーザー距離計について説明します。簡単に構築できます。基本的には、時間-電圧変換器（キャップを充電）を使用して（ノイズを平均化するために）レーザーパルスの束のTOFを測定し、ADCを使用してキャップの電圧を測定します。彼らのホワイトペーパーは完全なデザインです。スキャンLIDARシステム用のテストユニットの構築を検討していたので、彼らはテストユニットの1つをしばらく前に送ってくれましたが、時間が足りませんでした。ここでさらに議論を見ることができます：http : //forums.trossenrobotics.com/showthread.php?t=4357

— ガラミン
ソース

えっと...すごいかっこいい！？

— tyblu

この手法は、シングルショットレンジングでも機能します。

— ティムウィリスクロフト

ありがとう-最終的にこのドキュメントはマキシムから入手しました。MAX3806チップに基づいています。まだかなり複雑で、非常に短い5ワット（！）のIRレーザーパルスを使用します。私は主にRxフロントエンドに興味があったので、これは有用な出発点です。短い範囲にしか興味がないので、TOFパスをアンプのループに入れてTOF比例周波数で発振させることにより、より簡単なアプローチが可能かどうか疑問に思っています。

— mikeselectricstuff

マキシムのドキュメントも興味深い学術論文を参照しています：herkules.oulu.fi/isbn9514269667/isbn9514269667.pdf

— mikeselectricstuff

ええ、私はこの製品を管理するマキシムで働いている人です。mike.roberts @ maxim-ic.comにメールを送ってください。このevキット用紙をお送りします。マイク

月の距離測定の最新技術を見ることができますhttp://en.wikipedia.org/wiki/Apache_Point_Observatory_Lunar_Laser-ranging_Operation この資料は公有財産だと思います。シングルフォトンアバランシェフォトダイオードへの別のリンクがあります

これは実際にはより困難な問題です。これは、秒スケールのスパンで良好なサブナノ秒のタイミング分解能が必要だからです。

— -dmckee