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激光位移感測器

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激光位移感測器可精確非接觸測量被測物體的位置、位移等變化,主要應用於檢測物的位移、厚度、振動、距離、直徑等幾何量的測量。

1 激光位移感測器 -激光位移感測器簡介

  激光位移感測器可精確非接觸測量被測物體的位置、位移等變化,主要應用於檢測物的位移、厚度、振動、距離、直徑等幾何量的測量。

  按照測量原理,激光位移感測器原理分為激光三角測量法和激光回波分析法,激光三角測量法一般適用於高精度、短距離的測量,而激光回波分析法則用於遠距離測量,下面分別介紹激光位移感測器原理的兩種測量方式。

激光三角測量法原理

  激光發射器通過鏡頭將可見紅色激光射向被測物體表面,經物體反射的激光通過接收器鏡頭,被內部的CCD線性相機接收,根據不同的距離,CCD線性相機可以在不同的角度下「看見」這個光點。根據這個角度及已知的激光和相機之間的距離,數字信號處理器就能計算出感測器和被測物體之間的距離。

  同時,光束在接收元件的位置通過模擬和數字電路處理,並通過微處理器分析,計算出相應的輸出值,並在用戶設定的模擬量窗口內,按比例輸出標準數據信號。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獨立設置檢測窗口。

  採取三角測量法的激光位移感測器最高線性度可達1um,解析度更是可達到0.1um的水平。比如ZLDS100類型的感測器,它可以達到0.01%高解析度,0.1%高線性度,9.4KHz高響應,適應惡劣環境。

激光回波分析法

  激光位移感測器採用回波分析原理來測量距離以達到一定程度的精度。感測器內部是由處理器單元、回波處理單元、激光發射器、激光接收器等部分組成。激光位移感測器通過激光發射器每秒發射一百萬個激光脈衝到檢測物並返回至接收器,處理器計算激光脈衝遇到檢測物並返回至接收器所需的時間,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。即所謂的脈衝時間法測量的。激光回波分析法適合於長距離檢測,但測量精度相對於激光三角測量法要低,與真尚有擁有全系列的遠距離激光測距感測器,貝特威產品最遠檢測距離可達250m,真尚有可達3000m。

2 激光位移感測器 -應用中的優缺點

  激光有直線度好的優良特性,同樣激光位移感測器相對於我們已知的超聲波感測器有更高的精度。但是,激光的產生裝置相對比較複雜且體積較大,因此會對激光位移感測器的應用範圍要求較苛刻。

3 激光位移感測器 -其他位移感測器比較

電渦流位移感測器

  解析度:電渦流感測器的解析度最高也可達到0.1um,與激光位移感測器基本相當

  線性度:電渦流感測器的線性度一般較低,為量程的1%左右,高端激光位移感測器則一般為0.1%

  測量條件:電渦流感測器要求被測體為導體而且非導磁,即不導磁的導體,例如鋁、銅等。鐵則不行。激光位移感測器則對無論被測體是否導磁、是否導電都能測。

電容位移感測器

  電容式位移感測器精度非常高,遠高於激光位移感測器,但是電容位移感測器的量程很小一般小於1mm,激光位移感測器的量程最大可做到2m。

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