激光位移傳感器原理

　　導(dǎo)讀：激光位移傳感器是用于精確非接觸測量被測物體的位置、位移等變化?？梢詼y量位移、厚度、振動、距離、直徑等幾何測量。本文將了解激光位移傳感器的工作原理。揭秘它是如何做到精確測量的。

激光位移傳感器原理——這是什么

　　激光位移傳感器是利用激光技術(shù)進(jìn)行測量的傳感器。它由激光器、激光檢測器和測量電路組成。激光傳感器是新型測量儀表。

　　它能夠精確非接觸測量被測物體的位置、位移等變化?？梢詼y量位移、厚度、振動、距離、直徑等精密的幾何測量。

　　它的優(yōu)點是能實現(xiàn)無接觸遠(yuǎn)距離測量，速度快，精度高，量程大，抗光、電干擾能力強(qiáng)等。

激光位移傳感器原理——原理分類

　　激光位移傳感器按照測量原理分，可以分為激光三角測量法和激光回波分析法、激光回波分析法兩種。

　　激光三角測量法適用于高精度、短距離的測量。

　　激光回波分析法則用于遠(yuǎn)距離測量。

　　下面詳細(xì)介紹。

激光位移傳感器原理——激光三角測量法

　　激光位移傳感器的激光發(fā)射器通過鏡頭將可見紅色激光射向被測物體表面，經(jīng)物體反射的激光通過接收器鏡頭，被內(nèi)部的CCD線性相機(jī)接收，根據(jù)不同的距離，CCD線性相機(jī)可以在不同的角度下“看見”這個光點。

　　根據(jù)這個角度及已知的激光和相機(jī)之間的距離，數(shù)字信號處理器就能計算出傳感器和被測物體之間的距離。

　　同時，光束在接收元件的位置通過模擬和數(shù)字電路處理，并通過微處理器分析，計算出相應(yīng)的輸出值，并在用戶設(shè)定的模擬量窗口內(nèi)，按比例輸出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信號。如果使用開關(guān)量輸出，則在設(shè)定的窗口內(nèi)導(dǎo)通，窗口之外截止。另外，模擬量與開關(guān)量輸出可獨立設(shè)置檢測窗口。

激光位移傳感器原理——激光回波分析法

　　激光位移傳感器采用回波分析原理來測量距離以達(dá)到一定程度的精度。傳感器內(nèi)部是由處理器單元、回波處理單元、激光發(fā)射器、激光接收器等部分組成。

　　激光位移傳感器通過激光發(fā)射器每秒發(fā)射一百萬個激光脈沖到檢測物并返回至接收器，處理器計算激光脈沖遇到檢測物并返回至接收器所需的時間，以此計算出距離值，該輸出值是將上千次的測量結(jié)果進(jìn)行的平均輸出。

激光位移傳感器原理——應(yīng)用

　　激光位移傳感器除了在長度、距離、振動、速度、方位等物理量的測量，在探傷和大氣污染物的監(jiān)測等其他領(lǐng)域都有相關(guān)的應(yīng)用。

　　Ⅰ生產(chǎn)線上灌裝級別的檢查：激光傳感器集成到灌裝產(chǎn)品的生產(chǎn)制造里，當(dāng)灌裝產(chǎn)品經(jīng)過傳感器時，就可以檢測到是否填充滿。傳感器用激光束反射表面的擴(kuò)展程序就能精確的識別灌裝產(chǎn)品填充是否合格以及產(chǎn)品的數(shù)量。

　?、蜷L度的測量：將測量的組件放在指定位置的輸送帶上，激光傳感器檢測到該組件并與觸發(fā)的激光掃描儀同時進(jìn)行測量，最后得到組件的長度。

　?、缶鶆蚨鹊臋z查：在要測量的工件運動的傾斜方向一行放幾個激光傳感器，直接通過一個傳感器進(jìn)行度量值的輸出，另外也可以用一個軟件計算出度量值，并根據(jù)信號或數(shù)據(jù)讀出結(jié)果。

　?、綦娮釉臋z查：用兩個激光掃描儀，將被測元件擺放在兩者之間，最后通過傳感器讀出數(shù)據(jù)，從而檢測出該元件尺寸的精確度及完整性。

　?、醭叽鐪y定：微小零件的位置識別;傳送帶上有無零件的監(jiān)測;材料重疊和覆蓋的探測;機(jī)械手位置(工具中心位置)的控制;器件狀態(tài)檢測;器件位置的探測(通過小孔);液位的監(jiān)測;厚度的測量;振動分析;碰撞試驗測量;汽車相關(guān)試驗等。

　?、鼋饘俦∑捅“宓暮穸葴y量：激光傳感器測量金屬薄片(薄板)的厚度。厚度的變化檢出可以幫助發(fā)現(xiàn)皺紋，小洞或者重疊，以避免機(jī)器發(fā)生故障。

　?、鳉飧淄驳臏y量，同時測量：角度，長度，內(nèi)、外直徑偏心度，圓錐度，同心度以及表面輪廓。

　　總結(jié)：激光位移傳感器有激光三角測量法和激光回波分析法兩種。激光位移傳感器不僅可以在長度、距離、振動、速度、方位等物理量的測量，在探傷和大氣污染物的監(jiān)測等其他領(lǐng)域都有相關(guān)的應(yīng)用。下面是有關(guān)于激光位移傳感器以及激光器的知識的文章，感興趣的童鞋可以學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)哦。

　　激光位移傳感器測量原理及其應(yīng)用范圍詳解

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