АО «НИИ «Полюс» им. М.Ф.Стельмаха»

Фотоприёмный модуль лазерной дальнометрии ФМЛД-1


Фотоприёмный модуль лазерной дальнометрии ФМЛД-1
Фотоприёмный модуль лазерной дальнометрии ФМЛД-1

Фотоприемные модули серии ФМЛД-1 на основе высококачественных InGaAs pin-фотодиодов предназначены для регистрации лазерного излучения с нормированным временным положением переднего фронта оптических импульсов, измерения временного интервала между зондирующим импульсом (СТАРТ) и отраженными от целей импульсами (СТОП) и выдачи результата о дальности до целей в цифровом двоичном коде.

Отличительные особенности

  • Эквивалентная точность измерения дальности до 0,25 м
  • Измерение дальности до 30 км
  • Встроенный измеритель временного интервала (ИВИ)
  • Функционально законченный моноблочный узел приемного канала лазерного дальномера
  • Временная автоматическая регулировка чувствительности до 30 dB
  • Динамический диапазон по входной мощности излучения до 70 dB
  • Длительность импульса лазерного излучения от 5 до 300 нс
  • Однополярное питание

Состав серии

Параметр ФМЛД-1-1А ФМЛД-1-2Б ФМЛД-1-1Б ФМЛД-1-2А
Диаметр чувствительной площадки, мкм 120 300 120 300
Эквивалентная точность измерения дальности, м 1 0,25 0,25 1
Пороговая чувствительность, нВт 50 120 50 120

На длине волны 1064 нм при длительности импульса 10 нс, вероятности обнаружения 50%, вероятности ложной регистрации 5×10-4, температуре среды 23±5°С. На длине волны 1540 нм пороговая чувствительность уменьшается в 1,5 раза.

Основные характеристики моделей ФМЛД

Параметр Значение
Напряжение питания, В 12±1 *
Спектральный диапазон чувствительности, нм 900...1600
Динамический диапазон 107
Длительность лазерного импульса, нс 5...300
Диапазон рабочих температур, °C -50...+60
Количество обнаруживаемых целей ФМЛД 2 **
Частота следования импульсов синхронизации при считывании данных, МГц, не более 1
Потребляемая мощность, Вт, не более 2,5

* Возможна поставка модуля с напряжением питания 6±1 В и 25±2 В.

** Возможно увеличение количества обнаруживаемых целей до 4.

Состав ФМЛД

ФМЛД состоит из трех основных функциональных блоков – фотоприемное устройство (ФПУ), вторичный источник питания (ВИП) и измеритель временных интервалов (ИВИ). Блок-схема ФМЛД представлена на рисунке 1.

Фотоприёмный модуль лазерной дальнометрии ФМЛД-1. Состав
Состав ФМЛД:
1 – питание; 3 – аналоговый выход; 6 – строб; 7 – выход данных; 8 – выход ТТЛ; 9 – вход синхронизации

ФПУ осуществляет регистрацию оптического импульса, его нормирование по амплитуде и коррекцию временного положения переднего фронта импульса. В состав ФПУ входит быстродействующий трансимпедансный усилитель 1, дополнительный усилительный каскад 2, пороговое устройство 3 и схема коррекции временного положения фронта импульса 4.

Вторичный источник питания построен на основе трансформаторного ШИМ-преобразователя и служит для получения напряжений питания, необходимых для нормальной работы ФПУ и ИВИ. Схемотехника ВИП предусматривает возможность отключения преобразователя на время измерений с помощью сигнала СТРОБ для исключения влияния импульсных помех и, как следствие, значительного сокращения числа ложных срабатываний.

Измеритель временных интервалов предназначен для преобразования старт-стопного временного интервала в цифровой код и выдачи результатов измерения.

Протокол обмена передачи данных при необходимости может быть изменен.

Устройство и описание работы ФМЛД

Время выхода ФМЛД на режим после подачи напряжения питания +12 В составляет не более 200 мс. Для перевода ФМЛД в режим измерения дальности необходимо выставить уровень логической единицы на выводе 6 разъема ФМЛД – активный уровень сигнала СТРОБ. При этом происходит отключение преобразователя ВИП для исключения влияния импульсных помех, источником которых является ШИМ преобразователь. Одновременно с отключением ВИП происходит инициализация измерителя временных интервалов (ИВИ) и его переход в режим готовности. Минимальное время между положительным фронтом сигнала СТРОБ и передним фронтом импульса СТАРТ – 100 нс (см. временные диаграммы работы ФМЛД – ТИНИЦ). Отсчет временных интервалов начинается по приходу переднего фронта зондирующего импульса СТАРТ и заканчивается с приходом передних фронтов отраженных от целей импульсов СТОП1 и СТОП2, либо при превышении счетчиками ИВИ своих максимальных значений. При поступлении импульсов СТОП1 и СТОП2 на оптический вход ФПУ на выходе 7 разъема ФМЛД устанавливается уровень логической единицы, который сигнализирует о наличии первой и второй целей соответственно. После снятия сигнала СТРОБ (установления уровня логического нуля на выводе 6 разъема) ФМЛД переходит в режим передачи данных. Считывание измеренных значений дальности производится с вывода 7 через время ТД после положительного перепада на входе 9 (см. временные диаграммы работы ФМЛД). Слово данных имеет разрядность 16 бит и передается, начиная с младшего разряда. Цена младшего значащего разряда – 6,25 нс.

После проведения измерений необходимо удерживать сигнал СТРОБ в низком уровне в течении, как минимум, 3 мс, что необходимо для полной зарядки буферных конденсаторов ВИП.

Примечание. ФМЛД работает в режиме временной автоматической регулировки усиления (ВАРУ) для снижения чувствительности ФПУ в ближней зоне (порядка 1000 м). При этом чувствительность ФПУ меняется по экспоненциальному закону (см. временные диаграммы работы ФМЛД) и выходит на максимальное значение через 5…8 мкс от переднего фронта импульса СТАРТ.

Назначение выводов разъема ФМЛД

№ вывода Назначение
1 +12 В DC
2 Общий
3 (выход) Аналоговый выход
4 Служебный (не использовать)
5 Служебный (не использовать)
6 (вход) СТРОБ (активный высокий)
7 (выход) Передача данных
8 (выход) Выход ТТЛ
9 (вход) Синхронизация данных (по переднему фронту)
10 Общий

Временные параметры ФМЛД

Параметр Значение, нс
ТИНИЦ <100
ТВАРУ 5000...8500
Т31 <25
Т32 <10
ТД <100
Фотоприёмный модуль лазерной дальнометрии ФМЛД-1. Временные диаграммы работы
Временные диаграммы работы ФМЛД

Габаритные размеры ФМЛД

Фотоприёмный модуль лазерной дальнометрии ФМЛД-1. Габаритные размеры
Габаритные размеры ФМЛД
Х1 - вид электрического соединения: разъемное соединение

По договоренности могут поставляться ФПУ, модули, ВИП, ИВИ и др.

Контактная информация отдела продаж

E-mail: market@polyus.info
Телефон: +7 905 737-72-58

Почтовый адрес
РФ, 117342, г. Москва,
ул. Введенского, д. 3, корп. 1
Телефон и факс
Телефон:
+7 495 333-91-44
Факс:
+7 495 333-00-03
Интернет
E-mail:
bereg@niipolyus.ru
Skype:
niipolyus