激光传感器

回到基础教程:激光可用于非接触式距离传感器。在工业机械或车间应用中,最常用的是基于三角测量的激光位移传感器。基于激光的三角测量位移传感器结合了高分辨率和相对较长的范围。见示意图和感应引物。

通过Stephan Petronio 二七年一月一日
三角测量原理:当目标在激光传感器视场中移动时,在图中从左到右,传感器和目标之间距离的变化使从A到b的回程光的角度变平。当光束在接收阵列上的位置发生变化时,测量也发生变化。

激光可用于非接触式距离传感器。在工业机械或车间应用中,最常用的是基于三角测量的激光位移传感器。基于激光的三角测量位移传感器结合了高分辨率和相对较长的范围。

传感器制造商通常提供10µm分辨率的版本,范围为1 m。

三角测量技术(见图)使用激光光源将一束准直光束投射到目标上。被物体反射的光通过透镜,透镜将反射光束聚焦到接收器上。改变传感器和目标之间的距离会改变返回光的角度和光束在接收阵列上的位置,通常是电荷耦合器件(CCD)线。CCD信号输入微控制器,微控制器使用模拟信号提供测量值作为输出。

为了限制信号噪声,激光测量传感器执行内部采样,有时称为积分或平均。在采样期间,该设备平均多个读数更流畅,更准确的输出。积分更多的样本会产生更高的分辨率,但会增加测量时间。

更快的决策和反应

先进的传感阵列和快速的微处理器加快了响应时间。一些传感器投射出一条激光线,而不是一个激光点,从而带来更多的数据来平滑和消除不规则现象。

作者信息
Stephen Petronio是鲍默电气的光电产品经理。

传感引物

传感器制造商鲍默电气建议,为了了解不同应用的各种传感器技术的性能,回顾用于描述传感器测量的术语是有帮助的。

决议对应于在输出信号中引起可检测变化的最小可能距离变化。

重复精度定义为连续测量中测量值的差值。

线性是偏离比例线性函数(直线)。它以测量范围上限(满量程)的百分比给出。

反应时间定义为传感器信号输出从最大信号电平的10%上升到90%所需的时间。对于具有数字信号处理的传感器,它是计算稳定测量值所需的时间。

温度漂移:环境温度变化导致测量值漂移。温度漂移几乎与温度变化成正比。