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激光傳感器基本原理

日期：2025-06-08 22:19

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摘要：

基本原理

  激光傳感器可**非接觸測量被測物體的位置、位移等變化，主要應用于檢測物體的位移、厚度、振動(dòng)、距離、直徑等幾何量的測量。
  按照測量原理,激光傳感器原理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于高精度、短距離的測量，而激光回波分析法則用于遠距離測量，下面分別介紹激光位移傳感器原理的兩種測量方式。

三角測量法

  激光發(fā)射器通過(guò)鏡頭將可見(jiàn)紅色激光射向被測物體表面，經(jīng)物體反射的激光通過(guò)接收器鏡頭，被內部的CCD線(xiàn)性相機接收，根據不同的距離，CCD線(xiàn)性相機可以在不同的角度下“看見(jiàn)”這個(gè)光點(diǎn)。根據這個(gè)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。
  同時(shí)，光束在接收元件的位置通過(guò)模擬和數字電路處理，并通過(guò)微處理器分析，計算出相應的輸出值，并在用戶(hù)設定的模擬量窗口內，按比例輸出標準數據信號。如果使用開(kāi)關(guān)量輸出，則在設定的窗口內導通，窗口之外截止。另外，模擬量與開(kāi)關(guān)量輸出可獨立設置檢測窗口。
  采取三角測量法的激光傳感器*高線(xiàn)性度可達1um，分辨率更是可達到0.1um的水平。比如ZLDS100類(lèi)型的傳感器，它可以達到0.01%高分辨率，0.1%高線(xiàn)性度，9.4KHz高響應，適應惡劣環(huán)境。

回波分析法

  激光傳感器采用回波分析原理來(lái)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(fā)射器、激光接收器等部分組成。激光位移傳感器通過(guò)激光發(fā)射器每秒發(fā)射一百萬(wàn)個(gè)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(shí)間，以此計算出距離值，該輸出值是將上千次的測量結果進(jìn)行的平均輸出。即所謂的脈沖時(shí)間法測量的。激光回波分析法適合于長(cháng)距離檢測，但測量精度相對于激光三角測量法要低，*遠檢測距離可達250m。

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