激光傳感器利用激光的高方向、高單色、高亮度,可實現(xiàn)無接觸的遠程測量。激光傳感器常用于測量長度、距離、振動、速度、方向等物理量的測量,也可用于探傷和空氣污染物監(jiān)測等等。簡而言之,激光傳感器的應用越來越廣泛,以下介紹激光傳感器的種類以及主要原理和應用,希望對大家有所幫助。
激光位移傳感器
激光位移傳感器能夠利用激光的高方向性、高單色性和高亮度等特點可實現(xiàn)無接觸遠距離測量。激光位移傳感器(磁致伸縮位移傳感器)就是利用激光的這些優(yōu)點制成的新型測量儀表,它的出現(xiàn),使位移測量的精度、可靠性得到極大的提高,也為非接觸位移測量提供了有效的測量方法。
激光三角法測量原理
半導體激光器被鏡片聚焦到被測物體。反射光被鏡片收集,投射到CCD陣列上;信號處理器通過三角函數(shù)計算陣列上的光點位置得到距物體的距離。
激光發(fā)射器通過鏡頭將可見紅色激光射向物體表面,經(jīng)物體反射的激光通過接受器鏡頭,被內部的CCD線性相機接受,根據(jù)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(jù)這個角度即知的激光和相機之間的距離,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,計算出相應的輸出值,并在用戶設定的模擬量窗口內,按比例輸出標準數(shù)據(jù)信號。如果使用開關量輸出,則在設定的窗口內導通,窗口之外截止。另外,模擬量與開關量輸出可設置獨立檢測窗口。
激光回波分析法測量原理
激光位移傳感器采用回波分析原理來測量距離可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、激光接受器等部分組成。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接收器所需時間,以此計算出距離值,該輸出值是將上千次的測量結果進行的平均輸出。
激光位移傳感器的應用
1、尺寸測定: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(fā)現(xiàn)皺紋,小洞或者重疊,以避免機器發(fā)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,同心度以及表面輪廓。
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并與觸發(fā)的激光掃描儀同時進行測量,最后得到組件的長度。
5、均勻度的檢查: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)讀出結果。
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,最后通過傳感器讀出數(shù)據(jù),從而檢測出該元件尺寸的度及完整性。
7、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)制造中,當灌裝產(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展程序就能的識別灌裝產(chǎn)品填充是否合格以及產(chǎn)品的數(shù)量。
激光測距傳感器
激光測距傳感器的原理與無線雷達相同,將激光對準目標發(fā)射出去后,測量它的往返時間,再乘以光速既得到往返距離。由于激光具有高方向性、高單色性和高功率等優(yōu)點,這些對于測遠距離、判定目標方位、提高接受系統(tǒng)的性噪比、保證測量精度等都是很關鍵的,因此激光測距儀日益受到重視。
激光測距傳感器原理
激光測距實際上是一種主動光學探測方法。主動光學探測的探測機制是:由探測系統(tǒng)向目標發(fā)射波束(在光學探測中,一般是紅外或者可見光),波束被目標表面放射產(chǎn)生回波信號?;夭ㄐ盘栔兄苯踊蚝喗榈匕郎y信息。接收與信號處理系統(tǒng)通過接收和分析回波信號,獲得被測量。
人機操作發(fā)出測距指令,出發(fā)激光器發(fā)出激光脈沖,一小部分能量透過分束片,作為參考脈沖直接送到脈沖采集系統(tǒng),作為計時的起始點,啟動數(shù)字式測距計時器開始計時:另一部分由折射棱鏡放射,射向目標。一般發(fā)射前端有望遠光學系統(tǒng),為的是減少出射光束的發(fā)散角,以提高光能面密度,增大工作距離,還可以減少背景和周圍非目標標物的干擾。到達目標的激光束有一部分被表面漫反射回到測距儀;經(jīng)接收物鏡和光學濾波器,到達探測器,窄帶光學濾波器的主要作用是充分利用激光優(yōu)良的單色性,提高系統(tǒng)的信噪比;光探測器將光學信號轉換為電信號,然后將電信號進行信號放大、濾波整形。整形后的回波信號關閉時間間隔處理模塊,使其停止計時。
激光測距傳感器的應用
汽車防撞探測器
一般來說,大多數(shù)現(xiàn)有汽車碰撞預防系統(tǒng)的激光測距傳感器使用激光光束以不接觸方式用于識別汽車在前或者在后形勢的目標汽車之間的距離,當汽車間距小于預定安全距離時,汽車防碰撞系統(tǒng)對汽車進行緊急剎車,或者對司機發(fā)出報警,或者綜合目標汽車速度、車距、汽車制動距離、響應時間等對汽車行駛進行即時的判斷和響應,可以大量的減少行車事故。在高速公路上使用,其優(yōu)點更加明顯。
車流量監(jiān)控
一般固定到高速或者重要路口的龍門架上,激光發(fā)射和接收垂直地面向下,對準一條車道的中間位置,當有車輛通行時,激光測距傳感器能實時輸出所測得的距離值的相對改變值,進而描繪出所測車的輪廓。這種測量方式一般使用測距范圍小于30米即可,且要求激光測距速率比較高,一般要求能達到100赫茲就可以了。這對于在重要路段監(jiān)控可以達到很好的效果,能夠區(qū)分各種車型,對車身高度掃描的采樣率可以達到10厘米一個點(在40Km/h時,采樣率為11厘米一個點)。對車流限高,限長,車輛分型等都能實時分辨,并能快速輸出結果。
制造業(yè)的未來是智能的,智能的基礎是傳感器;互聯(lián)網(wǎng)的方向是物聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)的基石也是傳感器。
另外,我司于四月即將參加由重慶國際博覽中心舉辦的第三十三屆國際制冷、空調、供暖、通風及食品冷凍加工展覽會,大家能在N6A11展位看到我們的身影,屆時不見不散哦~