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激光測距傳感器的發展及應用


時間:2019-05-08 16:17

   1960年一種神奇的光誕生了,它就是激光。激光的英文名是Laser,取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of radiation的各單詞的頭一個字母組成的縮寫詞。意思是“受激輻射的光放大”。由于激光在亮度、方向性、單色性以及相干性等方面都有不俗的特點,它一出現就吸引了眾多科學工作者的目光,并被迅速的應用在工業生產方面、國防軍工方面、房地產業、各級科研機構、工程、防盜安全等各個行業各個領域。激光測距是激光的應用之一。

  工作原理:傳輸時間激光傳感器工作時,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。雪崩光電二極管是一種內部具有放大功能的光學傳感器,因此它能檢測很微弱的光信號。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,因為光速太快。

  如,光速約為3X10^8m/s,要想使分辨率達到1mm,則測距傳感器的電子電路需要能分辨出以下極短的時間:

  0.001m(3X10^8m/s)=3ps

  要分辨出3ps的時間,這是對電子技術提出的過高要求,實現起來造價太高。

  但是如今的激光傳感器巧妙地避開了這一障礙,利用一種簡單的統計學原理,即平均法則實現了1mm的分辨率,并且能保證響應速度。

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