工控机
gkj.ybzhan.cn仪表网旗下光幕形成:
使用多组激光发射器和接收器(或反射镜)组成平行或交叉的激光束阵列,形成密集的二维或三维光幕区域。
典型光幕密度:10~100条激光束/cm?(取决于测速精度需求)。
信号触发与计时:
当被测物体穿过光幕时,遮挡部分激光束,接收端检测到光强变化并生成脉冲信号。
通过测量物体穿过两个或多个平行光幕的时间差(Δt),结合光幕间距(Δx),计算速度:
v=Δx/Δt
抗干扰设计:
采用红外激光(如905 nm波长)降低环境光干扰,或通过调制激光频率(如脉冲编码)区分背景噪声。
参数
典型指标
说明
测速范围 | 1 m/s ~ 3000 m/s | 适用于弹丸(800~1500 m/s)、火箭弹(2000+ m/s)等场景。 |
精度 | ±0.1%~±1% | 高精度场景需多光幕冗余测量(如四光幕靶)。 |
光幕厚度 | 0.1~10 mm | 薄光幕提高时间分辨率,但需更高激光密度。 |
响应时间 | ≤1 ns | 依赖光电探测器(如雪崩光电二极管APD)性能。 |
环境适应性 | -40°C ~ +70°C,IP67防护 | 需耐受冲击振动、粉尘、雨雾等恶劣条件。 |
数据输出 | RS-485、以太网、高速数字I/O(如LVDS) | 支持与高速采集系统(如FPGA或PXIe)同步。 |
激光发射模块:
半导体激光器(LD)阵列,波长通常为650 nm(可见光)或905 nm(红外)。
功率范围:1~100 mW(需符合人眼安全标准IEC 60825)。
光电接收模块:
光电二极管(PIN)或雪崩光电二极管(APD),响应时间≤1 ns。
集成信号调理电路(放大、滤波、阈值触发)。
信号处理单元:
高速计时器(分辨率≤1 ns),如时间数字转换器(TDC)。
多通道同步采集(如8~32通道)。
机械结构:
刚性支架(防振动偏移),可调节光幕间距(例如50~500 mm)。
弹丸初速测量:
双光幕靶间距0.5~2 m,测速精度±0.5%(如7.62 mm测速误差≤5 m/s)。
需抗冲击设计(如装甲钢外壳)。
破片速度分布:
多光幕阵列(如正交光幕)结合高速相机,重建破片三维速度场。
生产线物体分拣:
单光幕靶检测物体存在性,双光幕靶计算运动速度(如传送带零件检测)。
入侵物体监测:
激光光幕覆盖区域(如机场周界),实时检测抛射物速度与轨迹。
高速弹道测试:
选择多光幕冗余系统(如四光幕靶),量程≥2000 m/s,精度±0.2%。
典型型号:中国兵器工业集团的BPS系列(量程0~3000 m/s,精度±0.1%)。
低成本场景:
单光幕靶+高速相机组合,如德国InnoLas的LSS-200(量程1~2000 m/s)。
多物体干扰:
采用多波长激光或编码光幕(如时分复用),区分不同物体信号。
环境干扰:
自适应阈值算法+窄带光学滤波片(如带宽±2 nm)。
高速数据同步:
基于GPS或IEEE 1588协议的多设备时钟同步(误差≤10 ns)。
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