防爆激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器,主要适用于爆炸气体环境中1区或2区IIC类T6组及以下的爆炸危险场所,用于钢铁厂、燃气厂、焦化厂、石油化工等易爆场合物位、料位及液位的测量。
对于激光测距产品而言,信号测试有非常重要的意义,原理上利用光束的飞行时间差进行计算,但是对大功率激光器来说,脉冲峰值功率在KW级别,脉冲宽度只有几个ns,也就是发送的激光脉冲信号的脉冲宽度只有4ns,回波信号经过跨组放大器(TIA)后带宽被展宽到30-100ns。
飞行时间采样关注的是信号的上升沿/下降沿(上升/下降时间),通常一个激光回波信号的上升时间越短越好,也就是5-10ns,1ns的误差带来的就是15cm的距离误差。
大多数用户希望防爆激光测距仪可以精确测试到发送的start信号和接收的stop信号时序,对FPGA的算法开发有重要的作用,对调整优化电路有深远的意义。
start信号的上升时间在10ns左右,而本模块在不采用高精度算法时采样速率为200MHz,可以准确的采样上升时刻,测距精度即为±75cm。使用插入延迟法进行高精度测量时,精度可以提到1ns级别,为了验证FPGA算法的有效性和准确度,就需要进行如此高精度的信号测量,同时测量start和stop信号进行时序比对。
另一方面,防爆激光测距仪的发射重复率<10Hz,一般的基础示波器没有深度存储,在进行几秒量级的测试时无法看到完整信号,特别需要带有深度存储的示波器进行信号测量。