sensores a laser 3D
As tecnologias tradicionais de deteção 3D têm sido importantes em muitas indústrias há anos. No entanto, enfrentam problemas de desempenho que limitam a sua utilização em algumas aplicações. Estas limitações reduzem frequentemente a sua precisão, especialmente em ambientes exigentes.
Um dos principais desafios é a necessidade de medir distâncias a objetos numa cena com alta precisão. Para resolver isso, os sistemas convencionais de LiDAR e de varrimento a laser utilizam estratégias específicas de filtragem de luz.
Por exemplo, podem depender de pulsos de laser curtos e controlados ou focar fotões numa única direção. Estes métodos ajudam a controlar a luz emitida e a melhorar alguns aspetos do desempenho.
Embora estas estratégias sejam algo eficazes, também apresentam desvantagens. Podem reduzir o alcance e diminuir a resolução das medições. Como resultado, o desempenho geral destes sistemas fica aquém em aplicações onde são necessários tanto a deteção de longo alcance quanto o detalhe fino.
Além disso, estas compensações limitam a sua capacidade de se adaptar a tarefas avançadas, como monitorizar grandes áreas ou capturar detalhes intrincados.
Esta combinação de desafios realça a necessidade de novas e inovadoras soluções que possam superar estas deficiências e satisfazer as exigências da indústria moderna.
O sensor de circuito fotónico integrado da Ommatidia revoluciona a vibrometria NDT
A principal desvantagem destes sistemas convencionais reside na sua ineficiência fotónica. Ao restringir a luz emitida e recebida, apenas um número limitado de fotões está disponível para construir uma imagem 3D.
Assim, os sensores LiDAR tradicionais muitas vezes têm dificuldade em fornecer deteção de longo alcance e imagens de alta resolução ao mesmo tempo. Este desafio é um grande problema para tarefas que exigem detalhes precisos em grandes distâncias.
Os exemplos incluem veículos autónomos, observação por satélite e sistemas de medição avançados. Estes sistemas geralmente dependem de lasers, mas os seus designs muitas vezes desperdiçam fotões, reduzindo a sua eficiência.
O LiDAR da Ommatidia resolve estes problemas com o seu inovador Sensor de Campo de Luz 3D. Inspirado nos olhos compostos dos insetos, este sensor utiliza uma matriz de elementos sensíveis à luz para capturar a luz refletida de diferentes partes de uma cena. Cada elemento recolhe dados de uma secção específica e, juntos, criam uma imagem 3D detalhada e precisa.
O que distingue este sensor é a sua utilização de circuitos fotónicos integrados, que processam os dados de luz de forma eficiente. Além disso, o sensor funciona com lasers NIR (infravermelho próximo) para melhorar a sua capacidade de detetar detalhes finos em longas distâncias. Além disso, ao combinar estes lasers com circuitos óticos integrados, o sistema alcança tanto um maior alcance quanto uma resolução mais nítida.
Este design único muda a forma como a luz é capturada e processada. Supera as limitações de sistemas mais antigos, ao mesmo tempo que oferece vários benefícios claros. Para aplicações que exigem precisão e fiabilidade, o Sensor de Campo de Luz 3D é um divisor de águas.
Vibrometria laser Doppler
Os testes de ruído e vibração são críticos em indústrias como a automóvel, aeroespacial e de fabrico. Os métodos tradicionais baseados em contacto, como os acelerómetros, fornecem dados úteis, mas têm limitações claras — podem alterar a dinâmica do objeto ou falhar em ambientes agressivos.
A Vibrometria Laser Doppler (LDV) oferece uma alternativa sem contacto, baseando-se no efeito Doppler para medir a velocidade de movimento de uma superfície. Este efeito, onde a frequência de uma onda muda com o movimento, permite aos engenheiros analisar vibrações ao rastrear pequenas mudanças de frequência em feixes de laser refletidos.
Os LDVs de varrimento modernos expandem este princípio. Ao combinar ótica de precisão com varrimento rápido, podem mapear vibrações em superfícies complexas em tempo real — sem tocar no objeto. Isso os torna ferramentas essenciais em campos como a monitorização da saúde estrutural, diagnóstico industrial e testes automotivos.
No entanto, mesmo estes sistemas enfrentam limites de velocidade, cobertura e resolução ao analisar estruturas grandes ou dinâmicas. É aí que os sistemas Laser RADAR Q1 e Q2 da Ommatidia representam um grande avanço. Ao integrar as tecnologias de medição paralela, interferometria e FMCW (Onda Contínua Modulada em Frequência), alcançam precisão e rendimento superiores. A sua capacidade de adquirir dados densos de vibração de múltiplos pontos simultaneamente transforma a forma como os engenheiros avaliam o desempenho, a segurança e a durabilidade.
Estes avanços redefinem a análise de vibração — tornando-a mais rápida, mais precisa e mais adaptável a ambientes exigentes. Ao fazê-lo, os sistemas Q1 e Q2 da Ommatidia estabelecem novos padrões para os testes modernos de ruído e vibração.
- Iluminação contínua de feixe largo
- Uso seguro de iluminação de alta potência
- Inspirado na natureza: uma arquitetura bioinspirada
- Aplicações e benefícios
- Medição FMCW
- Precisão e resolução aprimoradas
- Desempenho superior em condições desafiadoras
- Combinando FMCW com design bioinspirado
Iluminação contínua de área ampla
O Sensor de Campo de Luz 3D da Ommatidia destaca-se pela sua capacidade de utilizar iluminação contínua de área ampla em toda a cena. Ao contrário dos sistemas tradicionais que dependem de pulsos estreitos ou feixes focados, esta abordagem cobre grandes áreas num único disparo.
Ao eliminar a necessidade de filtrar ou limitar a luz emitida, este método garante que mais fotões estão disponíveis para medição. Como resultado, o sensor captura informações detalhadas e precisas sobre toda a cena, melhorando tanto o alcance quanto a resolução.
Uso seguro de iluminação de alta potência
A iluminação de alta potência é fundamental para alcançar a deteção de longo alcance e a deteção 3D de alta resolução, mas muitas vezes apresenta riscos de segurança, especialmente para os olhos humanos ou materiais sensíveis.
No entanto, a arquitetura do Sensor de Campo de Luz 3D da Ommatidia mitiga estes riscos ao permitir espalhar a potência ótica por uma maior amplitude angular e área, tornando possível usar iluminação de maior potência de forma segura pela primeira vez em imagens 3D. Este avanço permite que o sensor alcance alcances de deteção muito maiores e imagens mais nítidas sem comprometer os padrões de segurança.
Inspirado na natureza: uma arquitetura bioinspirada
Inspirada nos olhos compostos dos insetos, que podem ver com incrível velocidade e precisão, a tecnologia da Ommatidia foi projetada para replicar a capacidade de amostragem multi-visão destes sistemas naturais. Cada elemento sensor individual atua como um pequeno “olho”, recolhendo dados de um ângulo ligeiramente diferente.
Juntos, estes elementos formam um campo de luz abrangente que pode ser analisado para gerar uma imagem 3D completa. Esta abordagem de amostragem múltipla melhora significativamente a resolução espacial e a perceção de profundidade, tornando-a uma solução ideal para aplicações que exigem imagens 3D rápidas e precisas.
Aplicações e benefícios
O Sensor de Campo de Luz 3D representa um avanço significativo para indústrias que exigem imagens 3D precisas, de alta resolução e de longo alcance. As suas vantagens são particularmente cruciais em campos como a navegação autónoma ou a robótica, onde a perceção de profundidade em tempo real é essencial para uma operação segura.
Além disso, para metrologia e monitorização da saúde estrutural, a capacidade do sensor de fornecer medições detalhadas e precisas sem as limitações dos sistemas tradicionais de varrimento a laser abre novas possibilidades para a engenharia de precisão e inspeção.
Medição FMCW
Um elemento chave que melhora as capacidades do Sensor de Campo de Luz 3D da Ommatidia é a sua utilização da tecnologia de medição por Onda Contínua Modulada em Frequência (FMCW). Ao contrário dos sistemas LiDAR tradicionais de tempo de voo (ToF) que medem a distância cronometrando o retorno dos pulsos de luz, a tecnologia FMCW utiliza uma abordagem diferente para alcançar medições de distância precisas.
Ao emitir uma onda contínua de luz que varia em frequência e, em seguida, analisar o desvio de frequência da onda refletida, a medição FMCW permite tanto a medição precisa da distância quanto a deteção de velocidade numa única passagem.
Precisão e resolução aprimoradas
Este método traz múltiplas vantagens para o processo de imagem 3D. Primeiro, a medição FMCW oferece uma precisão extremamente alta, permitindo medições precisas mesmo em distâncias maiores. Como o sistema emite e mede continuamente ondas de luz, ele alcança uma alta relação sinal-ruído, levando a uma melhor resolução e clareza dos dados 3D.
Isso torna o sensor da Ommatidia particularmente eficaz em aplicações que exigem mapeamento detalhado, como metrologia por satélite ou monitorização avançada da saúde estrutural.
Desempenho superior em condições desafiadoras
A tecnologia FMCW também oferece desempenho aprimorado em ambientes desafiadores onde os sistemas LiDAR tradicionais frequentemente têm dificuldades. Por exemplo, em cenas com forte luz ambiente ou superfícies altamente refletoras, a medição FMCW mantém a sua precisão, garantindo resultados exatos sem ser afetada por interferências.
Além disso, a capacidade de detetar tanto a distância quanto a velocidade numa única etapa abre novas possibilidades para aplicações que exigem análise de movimento em tempo real, como navegação autónoma e avaliação ambiental rápida.
Combinando FMCW com design bioinspirado
Ao integrar a medição FMCW com o seu design de sensor bioinspirado, o Sensor de Campo de Luz 3D da Ommatidia alcança níveis excecionais de precisão, alcance e fiabilidade. Esta combinação melhora a capacidade do sensor de criar imagens 3D densas e detalhadas e amplia a sua aplicação em diversas indústrias — desde a observação por satélite até ao fabrico de alta precisão.
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