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激光位移传感器原理应用场景介绍
日期:2021-05-08  浏览量:163  来源:
激光位移传感器以其广泛的环境适应性,超高的检测频率和精度,被广泛应用于手机检测,机械加工,汽车制造,精密仪器,点胶机,铁路铁轨检测以及科研教学等领域。
激光测量原理是一种非接触式测量原理。这种类型的传感器特别适合测量快速的位移变化,且无需在被测物体上施加外力。而非接触测量对于被测表面不允许接触的情况,或者需要传感器有超长寿命的应用领用意义重大。
激光位移传感器是利用激光技术进行测量的传感器,由激光器、激光检测器和测量电路组成。作为新型测量设备,激光位移传感器能够精确非接触测量被测物体的位置、位移等变化,还可测量位移、厚度、振动、距离、直径等精密的几何测量。

目前,激光位移传感器按照原理可分为激光三角测量法和激光回波分析法两种,其中激光三角测量法适用于高精度、短距离的测量,激光回波分析法则用于远距离测量。在当前的工业机器人应用中,通常采用三角测量法,这种方法最高线性度可达1um,分辨率可达到0.1um的水平。
三角测量法的原理是通过镜头将可见红色激光射向被测物体表面,经物体反射的激光通过接收器镜头,被内部的CCD线性相机接收,根据不同的距离,CCD线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点。根据这个角度及已知的激光和相机之间的距离,数字信号处理器就能计算出传感器和被测物体之间的距离。
同时,光束在接收元件的位置通过模拟和数字电路处理,并通过微处理器分析,计算出相应的输出值,并在用户设定的模拟量窗口内,按比例输出标准数据信号。如果使用开关量输出,则在设定的窗口内导通,窗口之外截止。另外,模拟量与开关量输出可独立设置检测窗口。
回波分析法则是通过激光发射器每秒发射一百万个激光脉冲到检测物并返回至接收器,处理器计算激光脉冲遇到检测物并返回至接收器所需的时间,以此计算出距离值,该输出值是将上千次的测量结果进行的平均输出,即所谓的脉冲时间法测量的。激光回波分析法适合于长距离检测,但测量精度相对于激光三角测量法要低,最远检测距离可达250m。

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