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激光測距傳感器原理及應用


時間:2019-05-08 16:06
激光測距傳感器原理及應用:   *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。   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,現在國產測距傳感器一般你只需要幾千RMB(深圳市量子通科技有限公司)。實際上,很多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,如今的激光測距傳感器將為這類場合的工程師排憂解難。 *工作原理   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。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。激光傳感器需要準確地測定傳輸時間。   *解決其它技術無法解決的問題   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0.5m以內。   超聲波傳感器雖然也經常用于檢測距離較遠的物體,而且由于它不是光學裝置,所以不受顏色變化的影響。超聲波傳感器缺點具體如下:   ①待測目標與傳感器的換能器不相垂直的場合。因為超聲波檢測的目標處于與傳感器垂直方位偏角不大于10°角以內。   ②需要光束直徑很小的場合。因為一般超聲波束在離開傳感器2m遠時直徑為0.76cm。   ③需要可見光斑進行位置校準的場合。   ④多風的場合。   ⑤真空場合。   ⑥溫度梯度較大的場合。因為這種情況下會造成聲速的變化。   ⑦需要快速響應的場合。   而激光距離傳感器能解決上述所有場合的檢測。   四、在自動化領域的廣泛用途   如今,自動檢測和控制的方法中,除了超聲波傳感器和普通光電傳感器外,又增加了一個能解決長距離測量和檢驗的新方法—激光距離傳感器。它為各種不同場合提供了應用的靈活性,這些場合可包括如下:   ①設備定位。   ②測量料包的料位。   ③測量傳送帶上的物體距離和物體高度。   ④測量原木直徑。   ⑤保護高架起重機免于碰撞。   ⑥無誤差檢查場合。   *應用實例   1、測量傳送帶上箱子的寬度   使用兩個激光傳感器,在傳送帶的兩側面對面安裝。因為尺寸變化的箱子落到傳送帶上的位置是不固定的,這樣,每個傳感器都測量出自己與箱子的距離,設一個距離為L1,另一個為L2。此信息送給PLC,PLC將兩個傳感器間總的距離減去L1和L2,從而可計算出箱子的寬度W。   2、保護液壓成型沖模   機械手把一根預成型的管材放進液壓成型機的下部沖模中,操作者需要保證每次放的位置準確。在上部沖模落下之前,一個發散型傳感器測量出距離管子臨界段的距離,這樣可保證沖模閉合前處于正確位置。   3、二軸起重機定位   用兩個反射型傳感器面對反射器安裝,反射器安裝在橋式起重機的兩個移動單元上。一個單元前后運動,另一個左右運動。當起重機驅動板架輥時,兩個傳感器監測各自到反射器的距離,通過PLC能連續跟蹤起重機的準確位置。   4、汽車主動防碰撞系統   有了這種新式激光測距傳感器,反射性或多顏色的目標長距離位置檢測即使在檢測角度變化的情況下也沒問題了
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