【神鹰系列微型近距离激光探测雷达】
产品型号:SY-W12
激光波长:850mm
工作电压:DC10-28V
功耗:≤1.5W
报警输出方式:一组继电器常开/常闭触点,触点容量:AC125V/0.5A、DC24V/2A
通信接口:RS485总线接口
通信协议:Modbus通信协议,支持03和06两种功能码
警戒距离:0.3~12m
测量频率:100Hz
探测角度:1.5°
离分辨力距:1cm
误差:±4cm@(0.3m-6m);±6cm@(6m-12m)
抗环境光:100klux
使用环境温度:0~60℃
防护等级:IP67
激光光源类型:一类安全激光光源,等级为CLASSL
MTBF:>120000小时
微型近距离测距雷达概述
微型近距离测距雷达是山东飞天光电科技股份有限公司推出的一款用于短距离探测的激光雷达。激光测距技术是现代探测最重要的一门技术,对军事和人们的生活领域影响较大。继世界上第一台激光测距机发明以后,经过试验,这种测距机性能可靠、稳定,可以后被运用到实际生活中,各种激光测距机为人类带来福利的同时,充分利用激光的优点,完成光学测距机不能完成的任务。 微型近距离测距雷达基于ToF(飞行时间)原理,采用850nm激光光源,配合独特的光学、电学设计,实现稳定、精准、高灵敏和高速的距离测量的功能。主要应用于智能交通、自动化控制、智能道闸、周界探测等短距离警戒等场所。
产品尺寸图
安装尺寸图
技术指标
项目 | 技术指标 |
型号 | SY-W12 |
激光波长 | 850nm |
工作电压 | DC10-28V |
功耗 | ≤1.5W |
报警输出方式 | 一组继电器常开/常闭触点,触点容量:AC125V/0.5A、DC24V/2A |
通信接口 | RS485总线接口 |
通信协议 | Modbus通信协议,支持03和06两种功能码 |
警戒距离 | 0.3~12m |
测量频率 | 100Hz |
探测角度 | 1.5° |
距离分辨力 | 1cm |
误差 | ±4cm@(0.3m-6m);±6cm@(6m-12m) |
抗环境光 | 100klux |
使用环境温度 | 0~60℃ |
防护等级 | IP67 |
激光光源类型 | 一类安全激光光源,等级为CLASSⅠ |
MTBF | >120000小时 |
应用领域
微型近距离测距雷达是一种工作在从红外到紫外光谱段的测距雷达系统,其作用是能精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状,探测、识别、分辨和跟踪目标。主要可应用到以下领域。
智能交通应用
1、汽车防撞探测器
现有汽车碰撞预防系统将激光测距传感器用于识别汽车在前或者在后形势的目标汽车之间的距离,当汽车间距小于预定安全距离时,汽车防碰撞系统对汽车进行紧急刹车,或者对司机发出报警,或者综合目标汽车速度、车距、汽车制动距离、响应时间等对汽车行驶进行即时的判断和响应,可以大量的减少行车事故。
2、车流量监控及车辆限高
这种使用方式一般固定到高速或者重要路口的龙门架上,激光发射和接收垂直地面向下,对准一条车道的中间位置,当有车辆通行时,激光测距传感器能实时输出所测得的距离值的相对改变值,进而描绘出所测车的轮廓。这种测量方式一般使用测距范围小即可且要求激光测距速率比较高,一般要求能达到100赫兹就可以了。这对于在重要路段监控可以达到很好的效果,能够区分各种车型,对车身高度扫描的采样率可以达到10厘米一个点(在40Km/h时,采样率为11厘米一个点)。对车流限高,限长,车辆分型等都能实时分辨,并能快速输出结果。
在没有车辆到来时,激光测距传感器测出的是一个距离常量,也就是激光测距传感器到地的距离,当有车辆从激光测距传感器下面经过时,距离值改变,当距离值再次回到常量就认为有一辆车通过,根据这种方式我们可以对通过一些路段的车流量进行监控。现在常用的方法是对一段时间内的车流进行统计平均的方法,带有很大的估计成分,而视频统计的方法还有很多现实应用的困难,因此,激光测距统计方法为车流量统计提供了一种可行的方案。
3、停车位智能检测
智能停车场,需要实时监测每个车位是否有车辆。传统的超声波雷达,测量距离比较短,容易受到环境、温度等干扰造成误判。低成本的短距离激光测距雷达传感器具有测量距离远,精度高,响应快,成本低等优点。已经广泛应用于停车位车辆检测领域。自动收费站
一雷达朝向车辆进入收费站的方向。当雷达探测到车辆靠近到一定距离时,触发相机启动以记录来车信息,同时道闸打开放行。当雷达探测到车辆离开时,触发相机关闭。
另一雷达安装在道闸杆的正下方,当雷达探测到道闸下没有车辆或者人员后,道闸关闭。
二、激光测距与自动控制
测量传送带上箱子的宽度:使用两个激光测距传感器,在传送带的两侧面对面安装。 因为尺寸变化的箱子落到传送带上的位置是不固定的,这样每个激光测距传感器都测量出自己与箱子的距离,设一个距离为 L1,另一个为 L2。此信息送给PLC,PLC将两个激光测距传感器间总的距离减去L1和L2,从而可计算出箱子的宽度W。
检测产品的一致性:激光测距雷达传感器可检测流水线产品一致,将其安装在待测产品上方,实时检测产品。例如:在海绵连续发泡生产线中,在发泡过程中海绵顶部两肩会存在高度差,如若高度差过大,会影响后续成型加工造成原材料浪费,为保证高度差在可控范围内,工作人员需对海绵成型处两肩的高度差重复测量,以保证高度差超量程后能及调整。
激光测距与船只安全:在港口码头上的使用激光测距传感器,可以测量船只到船只的距离和船只到船只的相对速度。在一艘船只移动的过程中,用来检测船只到码头或到另外的船只的的相对距离和速度,船只根据激光测距传感器输出的数字信号,调整船只行进的速度和航线。如果使用云台可以测量一定角度范围的物体的距离,并且可以知道在那个角度有物体,其距离和相对速度。
激光测距与石油化工:在石油钻机上的使用使用激光测距传感器,可以测量游车到塔顶的距离和相对速度,防止“上碰下砸”事故的发生。
系统工作原理:微型近距离测距雷达是以激光为检测媒介进行探测。光源受激光腔的滤波效应,其光束细、功率密度高、光线叠加幅度稳定且在时间上和空间上周期一致,不仅可以长期工作而且可以提高测试精度。
微型近距离测距雷达采用ToF飞行时间技术,即测距仪发出的激光经被测量物体反射后又被测距仪接收,测距仪同时记录激光往返的时间,光速和往返时间乘积的一半就是测距仪和被测量物体之间的距离。其中ToF飞行时间又分为脉冲测量法和相位测量法。
脉冲测量法是利用激光脉冲在大气中传播的时间差实现距离的测量,它适合测距量程较远的应用场合。假定激光脉冲在发射点与目标来回一次所经历的时间间隔为t,那么被测目标的距离D为:D=ct/2 ;式中c为光速,t为光速的往返时间。当认为光速一定时(不考虑大气中光速的微小变化),测距精度为:△D = △tc/2
相位测量法是测量激光脉冲在目标物之间往返过程中产生的相位变化,经过换算得出被测目标的距离,目前这种测量方法适合测距精度要求较高的场合。其基本原理如图:
设调制频率为f,调制波形如上图,波长为λ=c/f,式中c是光束。由图可知,激光脉冲从A点到B点的相移φ可表示为:φ=2mπ+△φ=2π(m+△m)式中m是零或正整数,△m是小数,△m=△φ/2π。AB两点之间的距离L为:L=ct=cφ/(2πf)= φ(m+△m)式中,标示光由A点传到B点所需的时间。如果测得光波相移φ表达式中的整数m和小数△m,就可以由上式确定出被测距离L。
我公司研发的短距离激光雷达探测器将脉冲测量和相位测量两种方法的优点相结合,测量脉冲经倍频、发射、接收、放大、整形、鉴频等一系列硬件电路处理送入内部逻辑运算单元并结合软件程序分析,实现高精度探测。
通信接口和通信协议
接口名称 | 通信协议 | 通信模式 | 寄存器地址 | 寄存器含义 | 支持的功能码 |
继电器输出 | 开关量 | 输出 | - | - | - |
RS485接口 | Modbus协议 | RTU 单播 (从机) | 1 | 从机地址 | 03,06 |
2 | 报警区间下限 | 03,06 | |||
3 | 报警区间上限 | 03,06 | |||
4 | 报警延时 | 03,06 | |||
5 | 恢复出厂设置 | 03,06 | |||
6 | 测得距离 | 03 | |||
7 | 报警标志 | 03 |
RS485通信参数
波特率:115200bps
数据位:8位
校验位:无
停止位:1位
输出的数据帧
总体格式:(总长度可变,至少 7 Bytes)
设备地址 | 功能代码 | 数据长度 | 从机 地址 | 报警区间下限 | 报警区间上限 | 报警 延时 | 恢复出厂设置 | 测得 距离 | 报警 标志 | 校验位 |
0x01 | 0x03 | 0x0E | 0x0001 | 0x001E | 0x0064 | 0x03E8 | 0xABCD | 0x00E7 | 0x0000 | 0xBB59 |
详细说明:
1.设备地址:单字节,范围为1~247,例0x01表示从机地址为1;
2.功能代码:单字节,范围为3/6,例0x03表示读多个寄存器;
3.数据长度:单字节,范围为2~14,例0x0E表示有效数据长度为14个字节;
4.从机地址:双字节,范围为1~247,例0x0001表示从机地址值为1,可读可写;
5.报警区间下限:双字节,范围为0~1200,例0x001E表示区间下限为30cm,可读可写;
6.报警区间上限:双字节,范围为0~1200,例0x0064表示区间上限为100cm,可读可写;
7.报警延时:双字节,范围为0~65535,例0x03E8表示区间下限为1000ms,可读可写;
8.恢复出厂设置:双字节,固定为43981,修改为其他值(如0),即表示恢复出厂设置;
9.测得距离:双字节,范围为0~1200,例0x00EB表示探测的距离为231cm,只读;
10.报警标志:双字节,范围为0/1,例0x0000表示未报警,0x0001表示报警,只读;
11.校验位:双字节,首字节为全部报文的CRC校验码的低八位;
维护保养
1. 常常检查产品光学结构及时铲除表面的尘埃脏污、油脂、霉斑等。
2. 清洁目镜、物镜或激光发射窗时应运用柔软的干布。禁止用硬物刻划,避免损坏光学功能。
注意事项
1.激光测距雷达探测器不能直接对准人眼检测,防止对人体的损伤。
2.请勿用激光测距雷达传感器直接瞄准太阳或者反光物体的表面(金属、镜面或棱镜等),否则会伤害您的眼睛。
3.不要试图自己去拆卸或修理激光测距雷达传感器。在此产品出现问题时,请及时联系专业人士,以便您的问题及时得到解决。