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                激光測距傳感器產品及其應用
                來源: | 作者:pmo9daef8 | 發布時間: 2019-08-07 | 1519 次瀏覽 | 分享到:

                激光測距傳感器產品及其應用

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                激光傳感器(laser transducer)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。激光傳感器是新型測量儀表,它的優點是能實現無接觸遠距離測量,速度快,精度高,量程大,抗光、電干擾能力強等。   一、傳輸時間激光距離傳感器的發展   激光在檢測領域中的應用十分廣泛,技術含量十分豐富,對社會生產和生活的影響也十分明顯。激光測距是激光最早的應用之一。這是由于激光具有方向性強、亮度高、單色性好等許多優點。1965年前蘇聯利用激光測地球和月球之間距離(380′103km)誤差只有250m。1969年美國人登月后置反射鏡于月面,也用激光測量地月之距,誤差只有15cm。   利用激光傳輸時間來測量距離的基本原理是通過測量激光往返目標所需時間來確定目標距離。   傳輸時間激光測距雖然原理簡單、結構簡單,但以前主要用于軍事和科學研究方面,在工業自動化方面卻很少見。因為激光測距傳感器售價太高,一般在幾千美元。實際上,所有工業用戶都在尋找一種能在較遠距離實現精密距離檢測的傳感器。因為許多情況下近距離安裝傳感器會受物理位置及生產環境的限制,如今的傳輸時間激光測距傳感器將為這類場合的工程師排憂解難。   二、工作原理   傳輸時間激光傳感器工作時,先由激光二極管對準目標發射激光脈沖。經目標反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器,被光學系統接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內部具有放大功能的光學傳感器,因此它能檢測極其微弱的光信號。記錄并處理從光脈沖發出到返回被接收所經歷的時間,即可測定目標距離。傳輸時間激光傳感器必須極其精確地測定傳輸時間,因為光速太快。   例如,光速約為3′108m/s,要想使分辨率達到1mm,則傳輸時間測距傳感器的電子電路必須能分辨出以下極短的時間:   0.001m?(3′108m/s)=3ps   要分辨出3ps的時間,這是對電子技術提出的過高要求,實現起來造價太高。但是如今廉價的傳輸時間激光傳感器巧妙地避開了這一障礙,利用一種簡單的統計學原理,即平均法則實現了1mm的分辨率,并且能保證響應速度。   三、解決其它技術無法解決的問題   傳輸時間激光距離傳感器可用于其它技術無法應用的場合。例如,當目標很近時,計算來自目標反射光的普通光電傳感器也能完成大量的精密位置檢測任務。但是,當目標距離較遠內或目標顏色變化時,普通光電傳感器就難以應付了。   雖然先進的背景噪聲抑制傳感器和三角測量傳感器在目標顏色變化的情況下能較好地工作,但是,在目標角度不固定或目標太亮時,其性能的可預測性變差。此外,三角測量傳感器一般量程只限于