Tha innealan-tomhais-astar leusair air fàs gu bhith nan innealan riatanach ann an raointean bho spòrs is togail gu rannsachadh armachd is saidheansail. Bidh na h-innealan sin a’ tomhas astaran le mionaideachd iongantach le bhith a’ leigeil a-mach cuislean leusair agus a’ dèanamh anailis air na meòrachaidhean aca. Gus tuigse fhaighinn air mar a tha iad ag obair, tha e riatanach na prìomh phàirtean aca a bhriseadh sìos. San artaigil seo, rannsaichidh sinn prìomh phàirtean inneal-tomhais-astar leusair agus na dreuchdan aca ann a bhith a’ lìbhrigeadh tomhasan ceart.
1. Diode Laser (Emitter)
Aig cridhe gach inneal-raoin laser tha an dà-ode laser, a chruthaicheas am beam solais co-leanailteach a thathas a’ cleachdadh airson tomhas. Mar as trice, ag obair anns an speactram faisg air infridhearg (me, tonnan-fada 905 nm no 1550 nm), bidh an dà-ode a’ leigeil a-mach cuislean solais goirid, fòcasach. Bidh an roghainn tonn-fada a’ cothromachadh sàbhailteachd (gus sùilean daonna a dhìon) agus coileanadh ann an diofar shuidheachaidhean àrainneachdail. Bidh dà-odean àrd-inbhe a’ dèanamh cinnteach à dian beam cunbhalach, rud a tha deatamach airson cruinneas fad-raoin.
2. Siostam Lionsa Optaigeach
Tha dà phrìomh dhleastanas aig siostam lionsan optaigeach:
- Co-chòrdadh: Tha am beam laser a thèid a sgaoileadh air a chumhangachadh agus air a cho-thaobhadh ann an beam co-shìnte gus an sgaoileadh thar astar a lughdachadh.
- Fòcasadh: Airson an t-solais ath-fhillte a tha a’ tilleadh, bidh lionsan a’ cur na fotonan sgapte ri chèile air an lorgaire.
Dh’fhaodadh gum bi lionsan atharrachail no comasan zoom ann an innealan-tomhais-astar adhartach gus an urrainn dhaibh atharrachadh a rèir diofar mheudan no astaran targaid.
3. Lorgaire-foto (Glacadair)
Bidh an lorgaire-foton—gu tric foto-diode maoim-sneachda (APD) no diode PIN—a’ glacadh nam buillean laser a tha air an ath-fhilleadh. Is fheàrr APDn airson tagraidhean fad-raoin air sgàth an cugallachd àrd agus an comas comharran lag a mheudachadh. Gus solas mun cuairt (me, solas na grèine) a shìoladh a-mach, bidh criathragan bandpass optigeach air an toirt a-steach don ghlacadair, a’ dèanamh cinnteach nach tèid ach tonn-fhaid sònraichte an laser a lorg.
4. Cuairteachadh Ùine-Itealaich (ToF)
’S e cuairteachadh ùine-itealaich an eanchainn air cùl àireamhachadh astar. Bidh e a’ tomhas an dàil ùine eadar a’ chuisle a thèid a leigeil a-mach agus an fhaileas a lorgar. Leis gu bheil solas a’ siubhal aig astar aithnichte (~3 × 10⁸ m/s), thèid an t-astar obrachadh a-mach a’ cleachdadh na foirmle:
Tha timeran aig astar fìor àrd (le rùintean ann am picoseconds) deatamach airson cruinneas aig ìre millimeatair, gu h-àraidh ann an tagraidhean geàrr-raoin.
5. Aonad Giullachd Chomharran
Tha dàta amh bhon lorgaire-foton air a phròiseasadh le meanbh-riaghladair no pròiseasar comharran didseatach (DSP). Bidh an aonad seo a’ sìoladh fuaim, a’ dèanamh suas airson factaran àrainneachdail (me, lughdachadh àile), agus ag atharrachadh tomhasan ùine gu leughaidhean astar. Faodaidh algairidhean adhartach dèiligeadh ri iomadh mac-talla cuideachd (me, a’ seachnadh duilleach nuair a thathar ag amas air stoc craoibhe).
6. Taisbeanadh agus Eadar-aghaidh Cleachdaiche
Bidh taisbeanadh LCD no OLED aig a’ mhòr-chuid de innealan-tomhais-astar gus tomhasan a shealltainn, gu tric air an cur ri modhan leithid atharrachadh leathad, sganadh leantainneach, no ceangal Bluetooth airson clàradh dàta. Leigidh cuir-a-steach luchd-cleachdaidh - putanan, scrionaichean-suathaidh, no dials rothlach - le gnàthachadh airson cùisean cleachdaidh sònraichte, leithid goilf, sealg, no suirbhidh.
7. Solar Cumhachd
Bidh bataraidh ath-luchdaichte teann (me, Li-ion) no ceallan cuidhteasach a’ toirt cumhachd don inneal. Tha èifeachdas lùtha deatamach, gu sònraichte airson modailean làimhe a thathas a’ cleachdadh a-muigh. Tha modhan sàbhalaidh cumhachd aig cuid de dh’ innealan-tomhais-astar gus beatha a’ bhataraidh a leudachadh nuair nach eil thu ag obair.
8. Siostaman Taigheadais is Stàlaidh
Tha an taigheadas air a dhealbhadh airson seasmhachd agus ergonomics, gu tric le stuthan a tha an aghaidh uisge no clisgeadh (rangachadh IP). Airson amalachadh le uidheamachd eile (me, camarathan, raidhfilean, no drònaichean), faodar roghainnean sreap leithid socaidean tripod no rèilichean Picatinny a thoirt a-steach.
Mar a tha e uile ag obair còmhla
1. Bidh an dà-ode laser a’ leigeil a-mach cuisle a dh’ionnsaigh an targaid.
2. Bidh an siostam optaigeach a’ stiùireadh a’ ghatha agus a’ tional meòrachadh.
3. Bidh am foto-lorgaire a’ glacadh an comharra tilleadh, air a shìoladh bho fhuaim mun cuairt.
4. Bidh an cuairteachadh ToF a’ tomhas an ùine a chaidh seachad.
5. Bidh am pròiseasar ag atharrachadh ùine gu astar agus a’ taisbeanadh an toraidh.
Co-dhùnadh
Bho chruinneas an dà-odòid laser aige gu iom-fhillteachd nan algairim giullachd aige, tha pàirt riatanach aig gach pàirt de inneal-raoin laser ann a bhith a’ dèanamh cinnteach à cruinneas agus earbsachd. Ge bith a bheil thu nad chluicheadair goilf a’ breithneachadh putt no nad innleadair a’ mapadh na talmhainn, cuidichidh tuigse air na h-eileamaidean sin thu le bhith a’ taghadh an inneil cheart airson do fheumalachdan.
Àm puist: 18 Màrt 2025