在這篇文章中，小編將對(duì)激光位移傳感器的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對(duì)激光位移傳感器的了解程度，和小編一起來(lái)閱讀以下內(nèi)容吧。

一、激光位移傳感器的兩種測(cè)量方法

激光位移傳感器是利用激光技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的傳感器。它由激光器、激光檢測(cè)器和測(cè)量電路組成。激光傳感器是新型測(cè)量?jī)x表。能夠精確非接觸測(cè)量被測(cè)物體的位置、位移等變化。

可以測(cè)量位移、厚度、振動(dòng)、距離、直徑等精密的幾何測(cè)量。激光有直線度好的優(yōu)良特性，同樣激光位移傳感器相對(duì)于我們已知的超聲波傳感器有更高的精度。但是，激光的產(chǎn)生裝置相對(duì)比較復(fù)雜且體積較大，因此會(huì)對(duì)激光位移傳感器的應(yīng)用范圍要求較苛刻。

(一)三角測(cè)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(cè)物體表面，經(jīng)物體表面散射的激光通過(guò)接收器鏡頭，被內(nèi)部的CCD線性相機(jī)接收，根據(jù)不同的距離，CCD線性相機(jī)可以在不同的角度下“看見(jiàn)”這個(gè)光點(diǎn)。根據(jù)這個(gè)角度及已知的激光和相機(jī)之間的距離，數(shù)字信號(hào)處理器就能計(jì)算出傳感器和被測(cè)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(shù)字電路處理，并通過(guò)微處理器分析，計(jì)算出相應(yīng)的輸出值，并在用戶設(shè)定的模擬量窗口內(nèi)，按比例輸出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信號(hào)。如果使用開(kāi)關(guān)量輸出，則在設(shè)定的窗口內(nèi)導(dǎo)通，窗口之外截止。另外，模擬量與開(kāi)關(guān)量輸出可獨(dú)立設(shè)置檢測(cè)窗口。

采取三角測(cè)量法的激光位移傳感器最高線性度可達(dá)1um，分辨率更是可達(dá)到0.1um的水平。比如ZLDS100類(lèi)型的傳感器，它可以達(dá)到0.01%高分辨率，0.1%高線性度，9.4KHz高響應(yīng)，適應(yīng)惡劣環(huán)境。

(二)回波分析法

激光位移傳感器采用回波分析原理來(lái)測(cè)量距離以達(dá)到一定程度的精度。傳感器內(nèi)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(cè)物并返回至接收器，處理器計(jì)算激光脈沖遇到檢測(cè)物并返回至接收器所需的時(shí)間，以此計(jì)算出距離值，該輸出值是將上千次的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行的平均輸出。即所謂的脈沖時(shí)間法測(cè)量的。激光回波分析法適合于長(zhǎng)距離檢測(cè)，但測(cè)量精度相對(duì)于激光三角測(cè)量法要低，最遠(yuǎn)檢測(cè)距離可達(dá)250m。

二、激光位移傳感器使用注意事項(xiàng)

1.被測(cè)物結(jié)構(gòu)和材料

結(jié)構(gòu)：通常激光位移傳感器測(cè)量需要完整的三角光路。被測(cè)物如果有深槽或復(fù)雜表面，可能會(huì)導(dǎo)致三角光路被遮擋，從而無(wú)法測(cè)量。

材料：還有一些吸光材料，如黑色橡膠等材料，大部分光強(qiáng)會(huì)被吸收，這時(shí)需要合理調(diào)節(jié)曝光時(shí)間以獲得足夠測(cè)量信號(hào)。

另外反光很強(qiáng)，或鏡面反射被測(cè)物，可能會(huì)導(dǎo)致光線垂直返回而沒(méi)有形成漫反射，也會(huì)導(dǎo)致測(cè)量效果不佳。

目前激光位移傳感器的生產(chǎn)商，都會(huì)要求客戶在選用激光位移傳感器時(shí)，預(yù)先告知被測(cè)物表面結(jié)構(gòu)和反光特性。如果是特殊被測(cè)材料，如玻璃，橡膠和表面有暗紋的情況，可能就需要用戶提供樣片進(jìn)行試測(cè)，確保達(dá)到測(cè)量要求。

2.參數(shù)選擇

精度：該參數(shù)也有其他稱(chēng)呼，如線性度、絕對(duì)誤差等。指的是傳感器的測(cè)量值偏離理論真實(shí)值的偏差程度。這個(gè)參數(shù)直接反應(yīng)測(cè)得準(zhǔn)不準(zhǔn)。

分辨率：這個(gè)參數(shù)指?jìng)鞲衅髯龀鍪緮?shù)變化所需要的最小位移變化量，通常分辨率參數(shù)值要小于精度。

測(cè)量速度：測(cè)量速度直接決定測(cè)量是否可以跟得上被測(cè)物的變化速度，能否完整反應(yīng)位移變化的全過(guò)程。對(duì)測(cè)量速度要求高的場(chǎng)合常見(jiàn)于振動(dòng)測(cè)量。

當(dāng)然除此以外，還有很多參數(shù)可以決定傳感器的性能，包括能夠承受環(huán)境溫度指標(biāo)，能夠承受的振動(dòng)和沖擊指標(biāo)等等。為什么要選擇合適的指標(biāo)呢?因?yàn)樵礁叩募夹g(shù)參數(shù)一定意味著制造工藝的復(fù)雜和難度提升，也必然價(jià)格昂貴。所以各位制定測(cè)量要求時(shí)，一定不要憑空想象，提一個(gè)超高的測(cè)量要求。

有的傳感器使用單位，動(dòng)輒要幾個(gè)微米，甚至納米級(jí)別的測(cè)量精度，測(cè)量速度還超高，問(wèn)其真的有必要提這么高的要求嗎?回答卻往往是不必要，或者要求高余量大。

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