高尔夫测距仪拆解

拆解一台高尔夫激光测距仪

一台高尔夫测距仪,是其它测距产品都有的四个子系统——发射端、探测端、两者之间的光学,以及给往返时间计时的电路——再加上它们没有的第五项:倾角传感器,以及把距离变成球员能用的数字的显示界面。从物料清单里选一个部件,拖到设备图上;每个参数都对应到承载它的具体型号。

这一页怎么用
  1. 1从物料清单里选一个部件。
  2. 2拖到模块图上,或者直接点击卡片。
  3. 3查看它的职责、关键参数,以及承载这些参数的型号。

物料清单

每个部件,一份光学预算。把卡片拖到图上,或者直接点击,旁边的面板会显示该部件的参数。

手持高尔夫激光测距仪,四分之三视角:左前方两个光学窗口,右端为目镜,顶部是控制凸台

把部件拖到这里 也可以点击物料清单中的卡片

一台手持高尔夫测距仪,四分之三视角。左前方两个光学窗口分别是发射与接收光路,右端是目镜,顶部是控制凸台。

图中器件位置为讲解示意,不是装配图:位置与拆解结构仅供参考,参数数值以所链接的规格书为准。

逐个部件的参数

与交互视图完全一致的数值,以可阅读、可搜索、可引用的表格呈现。

905 nm 激光二极管 发射器件

发射测距光脉冲。在高尔夫机型上,峰值功率、脉宽与发散角是按几百米量程、以及一块电池支撑成千上万次测量来选的,所以设计起点是家族里紧凑的一端,而不是参数表上峰值功率最高的那一支。

905 nm 激光二极管 - 激光发射二极管 | 边发射
峰值波长 905 nm (895 - 915 nm)
峰值光功率 15 - 600 W
脉冲能量 @ 100 ns 1.5 - 30 uJ
发散角(FWHM) 9° x 25° 裸管 | 9° x 6° 加 FAC
脉冲宽度 1 - 100 ns (max 100 ns)
最大占空比 0.1 %
重复频率 up to 10 kHz
封装 TO56 | bare die | VCSEL array
估算距离(回反射靶,40 W) 755 m
估算距离(漫反射目标,40 W) 250 m

雪崩光电二极管 接收器件

决定产品能信任多弱的回波。短距离机型适合小光敏面封装:暗电流和结电容都比大光敏面小,这正是让计时边沿保持陡峭的原因。

雪崩光电二极管 - 雪崩光电二极管 | 接收通道
响应光谱 400 - 1100 nm
工作波长 905 nm
光敏面 TO-46 230 µm | LCC 陶瓷 500 µm
响应度 80 A/W @ M=100
响应时间 0.5 ns
暗电流 0.4 nA @ M=100
总电容 1.0 pF @ M=100
最佳倍增系数 100
反向击穿电压 100 - 200 V
滤光片 905 nm spike filter
封装 TO-46 | LCC1 / LCC2 ceramic

发射 / 接收光学组件 光学通路

把光分开:发射窗口必须把脉冲打进接收窗口的视场之内,接收窗口要在收够回波的同时,不把发射端自己的杂光一起收进来。

发射 / 接收光学组件 - 目镜、光学窗口与测距光路
光学通道 2 路测距(发射 + 接收)+ 观察光路
正面窗口数 2
发射光束(裸管) 25 deg
发射光束(FAC) 6 deg
接收口径 / 焦距 由你的光学设计决定 由你的设计决定
透过率 需结合结构图与测试波段确认 由你的设计决定
接收滤光 探测器端 905 nm 窄带滤光

LD 驱动 / 计时电路 电路

把储能电容变成纳秒级电流脉冲,再把探测端的边沿还原成一个数字。在高尔夫机型上,它还要在整个温度范围内保持校准——因为这类产品是靠重复性被评判的。

LD 驱动 / 计时电路 - 驱动与回波计时
最大峰值脉冲电流 70 A
脉冲宽度 50 ns - 1 us adjustable
重复频率 1 kHz - 30 kHz adjustable
上升时间 7.5 ns typical
下降时间 12 ns typical
控制供电 12 V DC
激光器驱动电压 1 - 50 V DC
控制方式 Internal trigger / external TTL
出厂设置 100 ns @ 3 kHz, internal trigger
探测器偏压 反向 100 - 200 V,需温度补偿 由你的设计决定

倾角传感器 / 显示 人机界面

补上普通测距仪没有的两件事——一个角度,和一个可读的数字。设备最终显示直线距离、角度还是补偿后的距离,属于产品定义;在某些比赛中这还受到规则限制。

倾角传感器 / 显示 - 坡度补偿与读数显示
倾角测量范围 待确认:产品规格书 由你的设计决定
角度精度 / 分辨率 待确认:规格书与标定条件 由你的设计决定
坡度补偿功能 待确认:该型号是否支持、如何开关 由你的设计决定
显示类型 / 读数布局 待确认:LCD、OLED 或目镜内投影 由你的设计决定
按键与工作模式 待确认:产品定义 由你的设计决定
指示 / 瞄准通道 可选可见光指示——见下方型号

本页每一个参数都取自渲染所链接产品页的同一条产品记录,两者不会互相矛盾。

承载这些参数的型号

下面的每个数字都取自渲染产品页所用的同一条记录,本页没有二次录入。

这台设备就是 905 nm / 脉冲 / 短距离场景

在选型工具里选择 应用 = 测距、波长 = 905 nm、输出 = 脉冲,然后把峰值功率放低:旗杆是几百米内的合作目标,所以下面这条发射链路取自家族里紧凑的一端。如果产品要做大,同样的四个子系统在器件库里可以做到 1.6 km 和 2.1 km;如果必须做到人眼安全,还有 1535 nm 链路可选。

告诉我们量程、目标和体积限制

高尔夫测距仪是测距家族里结构最紧凑的一种:一块电池、几百米量程、屏幕上一个读数。告诉我们需要的量程和可用的空间,我们会给出发射链路、接收器件,以及两者之间的光学方案。

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