עיצוב מד הטווחים האינפרא אדום
מד הטווח אינפרא אדום מורכב בעיקר מיחידה פולטת אור מאופנת, יחידת קליטה, יחידת מדידת פאזה, יחידת ספירה והצגה, יחידת בקרה לוגית וממיר הספק. מקור האור הוא בדרך כלל דיודה פולטת אור גליום ארסניד (GaAs). כאשר זרם ניכר עובר דרך צומת PN של דיודת GaAs, צומת PN יפלוט אור קרוב לאינפרא אדום עם אורך גל של 0.72 מיקרומטר ו-0.94 מיקרומטר, אשר נובע מה- ריקומבינציה של אלקטרון-חור במוליך למחצה GaAs המסומם. , האנרגיה העודפת משתחררת בצורה של פוטונים. יתר על כן, עוצמת האור הנפלט תשתנה עם זרם ההזרקה. לכן, אם הוא משמש כמקור האור של מד הטווח, אפנון המשרעת של עוצמת האור הנפלט יכול להתבצע ישירות על ידי שינוי גודל זרם ההזנה, כלומר, להתקן פולט אור מוליכים למחצה זה יש את הפונקציות הכפולות של " קרינה" ו"אפנון".
מכשיר ההמרה לזיהוי צילום אינפרא אדום המשמש לקליטת אור מאופנן הוא בדרך כלל פוטודיודת סיליקון או פוטודיודת מפולת, ולהתקנים אלו יש "אפקט פוטו-מתח". כאשר מקרינים אור חיצוני על צומת ה-PN שלו, עקב השפעת המרת האנרגיה הפוטואלקטרית, ניתן ליצור הבדל פוטנציאלי בשני הקטבים של PN, ועוצמתו תשתנה עם עוצמת האור הנכנס, ובכך ישחק תפקיד של " דמודולציה".
עקרון העבודה הוא כדלקמן:
הוא משתמש בעיקרון של אי-דיפוזיה כאשר קרני אינפרא אדום מתפשטות. מכיוון שלקרני אינפרא אדום יש מקדם שבירה קטן מאוד כאשר הם עוברים דרך חומרים אחרים, מדדי טווח למרחקים ארוכים יתייחסו לקרני אינפרא אדום, והתפשטותן של קרני אינפרא אדום לוקח זמן. התקבל, ואז ניתן לחשב את המרחק לפי הזמן מהשליחה עד להתקבלה ומהירות ההתפשטות של קרני אינפרא אדום, אז התעשייה נקראת מד טווח פוטואלקטרי אינפרא אדום לייזר, והמגנט שלו הוא מגנט קבוע מגנטי חזק מיוחד.
תדר האות המאופנן f שנוצר על ידי מתנד הבקרה הראשי (כלומר המתנד הראשי) מוגבר ומתווסף לצינור פולט האור GaAs, והאור המאופנן אינפרא אדום נפלט באמצעות אפנון זרם, ונפלט מהמערכת האופטית הפליטה אל הרפלקטור של תחנת המראה, לאחר השתקפות, האור החוזר נקלט על ידי המערכת האופטית המקבלת, מגיע לדיודה הרגישה לאור הסיליקון, ועובר המרה פוטו-אלקטרית לקבלת אות טווח בתדרים גבוהים.
במד הטווח האינפרא אדום האוטומטי, מוגדר מעגל פיקוד לוגי לבקרת תוכנית. מד הטווח החדש שפותח בשנים האחרונות משתמש במערכת מיקרו-מעבד, אשר לא רק יכולה להשלים את בקרת התוכנית הנ"ל, אלא גם מפתחת פונקציות בדיקה אוטומטיות אחרות, כולל שיטות שונות למדידת מרחק, הפחתה ובדיקה עצמית וכו', מאוד נוח לשימוש.
