在玻璃經(jīng)常成為環(huán)境一部分的條件下，應(yīng)用距離感應(yīng)的需求不斷增長(zhǎng)。例如，當(dāng)在強(qiáng)環(huán)境光條件下或以非90度的角度接近時(shí)，該表面可能難以“檢測(cè)”或測(cè)量發(fā)光壓力變送器。
在某些情況下，信號(hào)可能會(huì)直接穿過(guò)透明玻璃材料，或者被反射掉，從而無(wú)法提供準(zhǔn)確的讀數(shù)。TeraRanger Duo專(zhuān)為解決“困難表面”的測(cè)量問(wèn)題而設(shè)計(jì)。
TeraRanger Duo是兩種技術(shù)的混合壓力變送器：（1）高性能超聲波（聲納），以及（2）TeraRanger One壓力變送器中的紅外飛行時(shí)間（ToF）。ToF能夠很好地處理各種材料表面（如報(bào)告所示，它通常可以包括玻璃表面），而超聲為T(mén)oF可能次優(yōu)的罕見(jiàn)情況提供了冗余措施。
本文將演示TeraRanger Duo的光學(xué)飛行時(shí)間和超聲組件在檢測(cè)玻璃表面時(shí)的性能。此項(xiàng)檢查的目的是觀察Terabee技術(shù)在“檢測(cè)”平板玻璃等困難表面時(shí)的性能以及在何種條件下工作。
這些測(cè)試是使用從庫(kù)存中隨機(jī)選擇的TeraRanger Duo *進(jìn)行的。所有ToF距離測(cè)量均以“默認(rèn)/精que”（而不是“快速”）模式執(zhí)行。
請(qǐng)注意：TeraRanger Duo的飛行時(shí)間組件使用TeraRanger One A型壓力變送器技術(shù)，并且并未像TeraRanger One B型壓力變送器那樣針對(duì)戶(hù)外或在明亮的陽(yáng)光下進(jìn)行優(yōu)化。
測(cè)試材料
測(cè)試了兩個(gè)玻璃表面：
金屬涂層（有色）窗
Terabee控制窗口
有色玻璃窗是帶有金屬涂層的普通雙窗格浮法玻璃窗，旨在減少太陽(yáng)熱，這種涂層還產(chǎn)生鏡面效果。控制窗是標(biāo)準(zhǔn)的雙層玻璃，由兩個(gè)玻璃板組成，兩個(gè)玻璃板由密封的隔熱空氣空間隔開(kāi)。
測(cè)試設(shè)置
TeraRanger Duo壓力變送器用于計(jì)算在環(huán)境溫度為28°C且環(huán)境光線(xiàn)特別高（115 000 lux）的晴天，室外條件下到窗戶(hù)的距離。這意味著測(cè)試中收集的數(shù)據(jù)高度代表了許多現(xiàn)實(shí)生活中的戶(hù)外應(yīng)用。
請(qǐng)記住，在應(yīng)用中，通常從不同角度測(cè)量到物體的距離，該測(cè)試分為兩個(gè)部分：
在測(cè)試A期間，垂直于（兩個(gè)玻璃表面）距離（90度）進(jìn)行測(cè)量，距離分別為3、5和7米。
在測(cè)試B（2）中，從45度角到玻璃表面收集距離值，測(cè)量距離為3米和5米。
為了從大約45度角測(cè)量到玻璃窗的距離，在“ Terabee控制窗”的情況下，只需轉(zhuǎn)動(dòng)TeraRanger Duo并將其定位到上述角度即可。然而，為了以45度角測(cè)試金屬涂層窗戶(hù)，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)復(fù)雜的環(huán)境，其中玻璃墻充當(dāng)建筑物的側(cè)面（圖3.4）。
檢測(cè)結(jié)果
下圖顯示了兩個(gè)測(cè)試測(cè)量的結(jié)果。距離值始終在左垂直軸上以毫米為單位表示。“縮放”圖表以顯示TeraRanger Duo中使用的兩種傳感技術(shù)的精度和模式；飛行時(shí)間和超聲波。#后，為了在極富挑戰(zhàn)性的條件下測(cè)試TeraRanger Duo的ToF元素，該實(shí)驗(yàn)是在強(qiáng)環(huán)境光條件下進(jìn)行的。
與玻璃垂直的測(cè)試結(jié)論
當(dāng)垂直于兩種窗戶(hù)類(lèi)型放置時(shí)，測(cè)試A結(jié)果表明TeraRanger Duo始終可以檢測(cè)到玻璃表面。它還表明，在許多情況下，壓力變送器的飛行時(shí)間組件都可以完成玻璃的檢測(cè)工作，但是在ToF紅外光穿透窗戶(hù)表面的情況下（參見(jiàn)圖4.2），超聲波將始終識(shí)別出玻璃表面。
為了確認(rèn)到玻璃的距離，使用了激光測(cè)距儀。每次距離測(cè)量都是在五秒鐘的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的。A和B測(cè)試的安排如圖3.2和3.3所示。
Windows上45度測(cè)試的結(jié)論
測(cè)試B的結(jié)果表明，從某個(gè)角度（在這種情況下為45度）進(jìn)行測(cè)量時(shí)，檢測(cè)窗戶(hù)表面可能更具挑戰(zhàn)性。圖4.6和4.7顯示了ToF信號(hào)如何無(wú)法識(shí)別窗戶(hù)表面的正確距離，而是無(wú)法檢測(cè)到窗戶(hù)玻璃后面的物體。
然而，可以看出，聲納技術(shù)可作為這些情況的冗余措施，可靠地從玻璃表面返回信號(hào)（圖4.6、4.7）。注意，對(duì)于任何壓力變送器技術(shù)，測(cè)試B均顯示出次佳的接近角。這就意味著，隨著距窗口的距離增加，ToF和聲納的讀數(shù)精度都會(huì)降低（圖4.8）。
然而，即使在這些挑戰(zhàn)性的條件下，TeraRanger Duo仍能夠在每次嘗試中均以45度角清晰地檢測(cè)出窗戶(hù)表面，盡管在某些情況下，超聲測(cè)量在整個(gè)五秒鐘的測(cè)試期間仍未收斂。
結(jié)論
除室外陽(yáng)光充足的條件外，TeraRanger Duo還可以從不同的角度和距離進(jìn)行各種測(cè)量嘗試，以清晰地檢測(cè)窗戶(hù)表面。在特定角度下，計(jì)算到窗戶(hù)表面的距離時(shí)，準(zhǔn)確性會(huì)受到影響。但是，已經(jīng)證明，在ToF無(wú)法可靠識(shí)別聲納的情況下，聲納技術(shù)可以識(shí)別窗戶(hù)表面。
該測(cè)試的結(jié)果證明了TeraRanger Duo在遇到玻璃表面的情況下的適用性。在大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用中，會(huì)遇到許多不同的表面和目標(biāo)，并且在大多數(shù)情況下，ToF可提供范圍更廣的解決方案，并具有更快的數(shù)據(jù)刷新率。
ToF和聲納的結(jié)合產(chǎn)生了一種解決方案，該解決方案具有冗余的表面（尤其是平板玻璃），其中僅ToF可能并不總是#佳解決方案。
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