ماژول مسافت سنج لیزری TOF لیزری یک ماژول پیشرفته برای اندازه گیری فاصله با دقت بالا است که از فناوری Time Of Flight یا زمان پرواز بهره می برد. این ماژول دارای MCU داخلی و الگوریتم پیشرفته اندازه گیری است و قادر است فاصله ها تا 5 متر را با دقت 1.5± سانتی متر و رزولوشن 1 میلی متر اندازه گیری نماید و برای پروژه های رباتیک و صنعتی مناسب است. این ماژول شامل سنسور فاصله سنج
لیزر TOF و برد کنترل با رابط های UART و CAN است که امکان اتصال چند ماژول به صورت سری را فراهم می کند و هر سنسور می تواند با شناسه منحصر به فرد تنظیم شود.
ماژول سنسور فاصله سنج لیزری دقیق با طول موج 940 نانومتر و میدان دید 15° تا 27° عملکردی پایدار در محیط های مختلف ارائه می نماید و محدوده اندازه گیری کوتاه 0.012 تا 2.16 متر، محدوده میانی 0.012 تا 3.6 متر و محدوده بلند 0.01 تا 5 متر را پوشش می دهد. سنسور TOF لیزری از خروجی داده فعال و پرس و جو پشتیبانی می کند و به همراه نرم افزار دستیار کامپیوتر میزبان امکان پیکربندی سنسور، مانیتورینگ موج خروجی، تحلیل داده ها و بروزرسانی فریمور را فراهم می نماید.
سنسور لیزری TOF برای اندازه گیری فاصله در پروژه هایی مانند مسیر یابی ربات ها, اجتناب از موانع, تنظیم ارتفاع پهپاد, نقشه برداری سه بعدی, شناسایی اجسام و اندازه گیری حجم استفاده می شود و انعطاف پذیری بالایی در جمع آوری داده ها ارائه می نماید. ماژول لیزری TOF با رابط UART و CAN قابلیت اتصال تا 8 ماژول بر روی باس UART و تا 7 ماژول بر روی باس CAN را دارد و هر ماژول می تواند داده های خود را به صورت همزمان ارسال نماید.
سنسور فاصله سنج TOF مصرف برق 290 میلی وات و ولتاژ تغذیه 3.7 تا 5.2 ولت دارد و وزن آن 2.7 گرم است. ابعاد ماژول 35.58x12x8.05 میلی متر بوده و نصب آن در پروژه های مختلف صنعتی و آموزشی بسیار آسان است. طراحی ماژول امکان استفاده از سنسور در محیط های داخلی و خارجی و در شرایط پیچیده را فراهم می کند و جمع آوری داده ها با رزولوشن میلی متری، دقت بالا و خروجی قابل تنظیم باعث می شود برای توسعه سیستم های هوشمند و اتوماسیون پیشرفته مناسب باشد.
سنسور TOF لیزری و نرم افزار دستیار میزبان تجربه کاربری حرفه ای ارائه می نماید و با قابلیت اتصال سری چند ماژول, پشتیبانی از خروجی فعال و پرس و جو و سازگاری با سیستم های آردوینو و رزبری پای, گزینه ای مناسب برای اندازه گیری دقیق فاصله و توسعه پروژه های رباتیک و اتوماسیون پیشرفته است.
آیا نور خورشید یا منابع نوری شدید در دقت اندازه گیری سنسور TOF اختلال ایجاد می کنند؟
بله ، نور مستقیم خورشید به دلیل دارا بودن طیف مادون قرمز می تواند بر روی گیرنده سنسور با طول موج 940 نانومتر نویز ایجاد کند . برای عملکرد پایدار در محیط های بیرونی (Outdoor) ، استفاده از فیلترهای اپتیکی داخلی و تنظیم نرخ بازه زمانی اندازه گیری برای فیلتر کردن نویزهای محیطی توصیه می شود.
چطور می توان از افت دقت سنسور TOF در هنگام اندازه گیری سطوح تیره یا براق جلوگیری کرد؟
سطوح تیره بخش زیادی از نور لیزر را جذب می کنند و سطوح براق باعث بازتاب نامنظم می شوند . برای رفع این مشکل در الگوریتم های کنترل ، از ضریب تصحیح بازتاب (Reflectance Compensation) استفاده می شود . همچنین در این ماژول با افزایش زمان تجمیع داده ها در نرم افزار میزبان ، می توان دقت را در سطوح با بازتاب کم بهبود بخشید.
تفاوت اصلی استفاده از پروتکل CAN نسبت به UART در شبکه سازی سنسورهای TOF چیست؟
پروتکل CAN برای محیط های صنعتی با نویز الکترومغناطیسی بالا بسیار ایمن تر است و اجازه می دهد تا 7 ماژول با سیم کشی طولانی تر (تا چند ده متر) بدون افت دیتا به هم متصل شوند ، در حالی که UART برای ارتباطات کوتاه برد و مستقیم با میکروکنترلرها در فواصل کم مناسب تر است.
آیا امکان استفاده از چند سنسور TOF در کنار هم بدون تداخل فرکانسی وجود دارد؟
بله ، به دلیل اینکه این سنسورها از پالس های کدگذاری شده استفاده می کنند ، تداخل بین دو سنسور مجاور به حداقل رسیده است . همچنین با تنظیم شناسه (ID) اختصاصی برای هر ماژول در بستر CAN یا UART ، داده های هر سنسور به صورت مجزا و بدون هم پوشانی در باس ارتباطی پردازش می شود .
برای جلوگیری از گرم شدن ماژول TOF در کارکردهای مداوم و طولانی مدت چه راهکاری وجود دارد؟
با توجه به توان مصرفی 290 میلی وات ، پیشنهاد می شود در پروژه های دائم کار از حالت " پرس و جو " (Query Mode) به جای خروجی فعال استفاده کنید . این کار باعث می شود سنسور فقط در زمان نیاز فعال شود و از تجمع حرارت در MCU داخلی و کاهش طول عمر لیزر جلوگیری گردد .
Features:
TYPICAL MEASURING RANGE:
Short range: 0.012~2.16m
Mid-range: 0.012~3.60m
Long range: 0.01~5.00m
TYPICAL MEASURING ACCURACY:
Short range: accuracy ±1.0cm, standard deviation<0.3cm
Mid-range: accuracy ±1.0cm, standard deviation<1.5cm
Long range: accuracy ±1.5cm, standard deviation<0.5cm@0.01~3m, standard deviation<8cm@3~5m
RESOLUTION: 1mm
WAVELENGTH: 940nm
FIELD OF VIEW (FOV): 15°~27°
COMMUNICATION INTERFACE:
UART: both of the two ports can be used as UART simultaneously, 3.3V TTL signal level
CAN: both of the two ports can be used as CAN simultaneously
BAUDRATE:
UART: 115200~3000000bps (115200bps by default)
CAN: 100000~3000000bps (100000bps by default)
CASCADE SUPPORT:
UART: supports up to 8x cascades
CAN: supports up to 7x cascades
POWER SUPPLY: 3.7~5.2V
POWER CONSUMPTION: 290mW
WEIGHT: 2.7g
DIMENSIONS: 35.58 × 12 × 8.05mm