激光位移傳感器原理和應用
發布時間:2018-10-19 責任編輯:xueqi
【導讀】激光傳感器是新型測量儀表,是利用激光技術進行測量的傳感器。它由激光器、激光檢測器和測量電路組成,能夠精確非接觸測量被測物體的位置、位移等變化。以下將為大家介紹激光位移傳感器幾種原理和應用。
激光位移傳感器可以測量位移、厚度、振動、距離、直(zhi)徑(jing)等(deng)精(jing)密(mi)的(de)幾(ji)何(he)測(ce)量(liang)。激(ji)光(guang)有(you)直(zhi)線(xian)度(du)好(hao)的(de)優(you)良(liang)特(te)性(xing),同(tong)樣(yang)激(ji)光(guang)位(wei)移(yi)傳(chuan)感(gan)器(qi)相(xiang)對(dui)於(yu)我(wo)們(men)已(yi)知(zhi)的(de)超(chao)聲(sheng)波(bo)傳(chuan)感(gan)器(qi)有(you)更(geng)高(gao)的(de)精(jing)度(du)。但(dan)是(shi),激(ji)光(guang)的(de)產(chan)生(sheng)裝(zhuang)置(zhi)相(xiang)對(dui)比(bi)較(jiao)複(fu)雜(za)且(qie)體(ti)積(ji)較(jiao)大(da),因(yin)此(ci)會(hui)對(dui)激(ji)光(guang)位(wei)移(yi)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)應(ying)用(yong)範(fan)圍(wei)要(yao)求(qiu)較(jiao)苛(ke)刻(ke)。
激光位移傳感器原理
先給大家分享一個激光位移傳感器原理圖,一般激光位移傳感器采用的基本原理是光學三角法:
半導體激光器①被鏡片②聚焦到被測物體⑥。反射光被鏡片③收集,投射到CMOS陣列④上;信號處理器⑤通過三角函數計算陣列④上的光點位置得到距物體的距離。


按照測量原理, 激光位移傳感器分為激光三角測量法和激光回波分析法, 激光三角測量法一般適用於高精度、短距離的測量,而激光回波分析法則用於遠距離測量,下麵分別介紹激光三角測量原理和激光回波分析原理。
1.激光位移傳感器原理之激光三角測量法原理
激光發射器通過鏡頭將可見紅色激光射向被測物體表麵,經物體反射的激光通過接收器鏡頭,被內部的CCD線性相機接收,根據不同的距離,CCD線性相機可以在不同的角度下“看見”這個光點。根據這個角度及已知的激光和相機之間的距離,數字信號處理器就能計算出傳感器和被測物體之間的距離。
tongshi,guangshuzaijieshouyuanjiandeweizhitongguomoniheshuzidianluchuli,bingtongguoweichuliqifenxi,jisuanchuxiangyingdeshuchuzhi,bingzaiyonghushedingdemoniliangchuangkounei,anbilishuchubiaozhunshujuxinhao。ruguoshiyongkaiguanliangshuchu,zezaishedingdechuangkouneidaotong,chuangkouzhiwaijiezhi。lingwai,moniliangyukaiguanliangshuchukedulishezhijiancechuangkou。
采取三角測量法的激光位移傳感器最高線性度可達1um,分辨率更是可達到0.1um的水平。比如ZLDS100類型的傳感器,它可以達到0.01%高分辨率,0.1%高線性度,9.4KHz高響應,適應惡劣環境。



2.激光位移傳感器原理之激光回波分析原理
激光位移傳感器采用回波分析原理來測量距離以達到一定程度的精度。傳感器內部是由處理器單元、回波處理單元、激光發射器、激ji光guang接jie收shou器qi等deng部bu分fen組zu成cheng。激ji光guang位wei移yi傳chuan感gan器qi通tong過guo激ji光guang發fa射she器qi每mei秒miao發fa射she一yi百bai萬wan個ge激ji光guang脈mai衝chong到dao檢jian測ce物wu並bing返fan回hui至zhi接jie收shou器qi,處chu理li器qi計ji算suan激ji光guang脈mai衝chong遇yu到dao檢jian測ce物wu並bing返fan回hui至zhi接jie收shou器qi所suo需xu的de時shi間jian,以yi此ci計ji算suan出chu距ju離li值zhi,該gai輸shu出chu值zhi是shi將jiang上shang千qian次ci的de測ce量liang結jie果guo進jin行xing的de平ping均jun輸shu出chu。即ji所suo謂wei的de脈mai衝chong時shi間jian法fa測ce量liang的de。激ji光guang回hui波bo分fen析xi法fa適shi合he於yu長chang距ju離li檢jian測ce,但dan測ce量liang精jing度du相xiang對dui於yu激ji光guang三san角jiao測ce量liang法fa要yao低di,最zui遠yuan檢jian測ce距ju離li可ke達da250m。
激光位移傳感器原理之應用說明
激光位移傳感器常用於長度、距離、振動、速度、方位等物理量的測量,還可用於探傷和大氣汙染物的監測等 。
1.尺寸測定:微小零件的位置識別;傳送帶上有無零件的監測;材料重疊和覆蓋的探測;機械手位置(工具中心位置)的控製;器件狀態檢測;器件位置的探測(通過小孔);液位的監測;厚度的測量;振動分析;碰撞試驗測量;汽車相關試驗等。
2.金屬薄片和薄板的厚度測量: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現皺紋,小洞或者重疊,以避免機器發生故障。
3.氣缸筒的測量,同時測量:角度,長度,內、外直徑偏心度,圓錐度,同心度以及表麵輪廓。4.長度的測量: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並與觸發的激光掃描儀同時進行測量,最後得到組件的長度。
5.均勻度的檢查:zaiyaoceliangdegongjianyundongdeqingxiefangxiangyixingfangjigejiguangchuanganqi,zhijietongguoyigechuanganqijinxingduliangzhideshuchu,lingwaiyekeyiyongyigeruanjianjisuanchuduliangzhi,binggenjuxinhaohuoshujuduchujieguo。
6.電子元件的檢查:用兩個激光掃描儀,將被測元件擺放在兩者之間,最後通過傳感器讀出數據,從而檢測出該元件尺寸的精確度及完整性。
7.生產線上灌裝級別的檢查:激(ji)光(guang)傳(chuan)感(gan)器(qi)集(ji)成(cheng)到(dao)灌(guan)裝(zhuang)產(chan)品(pin)的(de)生(sheng)產(chan)製(zhi)造(zao)中(zhong),當(dang)灌(guan)裝(zhuang)產(chan)品(pin)經(jing)過(guo)傳(chuan)感(gan)器(qi)時(shi),就(jiu)可(ke)以(yi)檢(jian)測(ce)到(dao)是(shi)否(fou)填(tian)充(chong)滿(man)。傳(chuan)感(gan)器(qi)用(yong)激(ji)光(guang)束(shu)反(fan)射(she)表(biao)麵(mian)的(de)擴(kuo)展(zhan)程(cheng)序(xu)就(jiu)能(neng)精(jing)確(que)的(de)識(shi)別(bie)灌(guan)裝(zhuang)產(chan)品(pin)填(tian)充(chong)是(shi)否(fou)合(he)格(ge)以(yi)及(ji)產(chan)品(pin)的(de)數(shu)量(liang)。
8.傳感器測量物體的直線度:首先你需要2-3個激光位移傳感器來進行組合式的測量,然後將3gejiguangweiyichuanganqianzhuangzaiyuchanxianpingxingdeyitiaozhixianshang,binggenjunisuoxuyaodeceliangjingdulaiquedingsangejiguangweiyichuanganqizhijiandejianju。zuihou,nixuyaorangzheyigewutiyipingxingyujiguangweiyichuanganqianzhuangxianshangdefangxiangqianjin。dangchanxianyuchuanganqideanzhuangxianshipingxingdeqingkuangxia,sangechuanganqicechulaidejulichabieyuedazeciwutidezhixianduyuecha,sangechuanganqicechulaidejulichabieyuexiao,shuomingciwutidezhixianduyuehao,nikeyigenjunisuoyaoceliangwutidechangdu,yijisangechuanganqianzhuangjiandejianjudengshujulaiqueliyigezhixiandudebaifenbi,congerdedaolianghuadexinhaoshuchu,yidadaojiancewutizhixiandudemude。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 1200餘家企業齊聚深圳,CITE2026打造電子信息產業創新盛宴
- 掌握 Gemini 3.1 Pro 參數調優的藝術
- 築牢安全防線:電池擠壓試驗機如何為新能源產業護航?
- Grok 4.1 API 實戰:構建 X 平台實時輿情監控 Agent
- 電源芯片國產化新選擇:MUN3CAD03-SF助力物聯網終端“芯”升級
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索




