激光光幕靶測(cè)速系統(tǒng)的介紹

激光光幕靶測(cè)速是基于物體穿越激光光幕時(shí)遮擋光線的時(shí)間來計(jì)算速度的。它主要由激光發(fā)射裝置和接收裝置組成。激光發(fā)射裝置發(fā)出一束或多束激光，形成光幕。當(dāng)被測(cè)物體（如彈丸、高速運(yùn)動(dòng)的物體等）穿過光幕時(shí)，會(huì)遮擋光線，接收裝置檢測(cè)到光信號(hào)的變化。

根據(jù)公式來計(jì)算速度，其中是物體的速度，是光幕之間的距離（已知的固定距離），是物體穿過光幕所遮擋光線產(chǎn)生信號(hào)變化的時(shí)間間隔。

主要對(duì)光電探測(cè)器輸出的電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理。放大電路可以將微弱的電信號(hào)放大到合適的幅度，便于后續(xù)的檢測(cè)和分析。濾波電路用于去除噪聲信號(hào)，例如電源紋波、環(huán)境電磁干擾等產(chǎn)生的噪聲。然后通過比較器等電路判斷信號(hào)的變化，從而確定物體遮擋光幕的起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，進(jìn)而計(jì)算出時(shí)間間隔。

由光電探測(cè)器組成，如光電二極管或光電倍增管。光電二極管具有響應(yīng)速度快、線性度好等特點(diǎn)。當(dāng)激光光幕被物體遮擋時(shí)，光電探測(cè)器接收到的光強(qiáng)發(fā)生變化，將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。光電倍增管則具有高靈敏度，能夠檢測(cè)到很微弱的光信號(hào)變化，適合在光線較暗或者對(duì)微弱信號(hào)檢測(cè)要求高的環(huán)境中使用。

通常采用半導(dǎo)體激光器。這種激光器具有體積小、效率高、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。例如，常見的紅光半導(dǎo)體激光器，其波長在 630 - 680nm 之間，輸出功率根據(jù)實(shí)際需求可以在幾毫瓦到幾十毫瓦之間選擇。它發(fā)出的激光束通過光學(xué)透鏡等元件進(jìn)行擴(kuò)束，形成光幕。

激光發(fā)射部分：

激光接收部分：

信號(hào)處理單元：

高精度：在光幕間距和時(shí)間測(cè)量精度較高的情況下，可以實(shí)現(xiàn)非常精確的速度測(cè)量。例如，在測(cè)量高速彈丸速度時(shí)，如果光幕間距精確到毫米級(jí)別，時(shí)間測(cè)量精度達(dá)到微秒級(jí)，就能得到較為準(zhǔn)確的彈丸速度。

非接觸式測(cè)量：不需要與被測(cè)物體直接接觸，不會(huì)對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)產(chǎn)生干擾。這對(duì)于一些脆弱或者高速旋轉(zhuǎn)等不易接觸測(cè)量的物體非常有利，比如測(cè)量高速旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片邊緣速度，采用激光光幕靶就不會(huì)影響其旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。

可多目標(biāo)測(cè)量：通過合理設(shè)置光幕和信號(hào)處理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)物體的速度測(cè)量。