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激光传感器(Laser Sensor)

激光传感器可以算作光电传感器的一种特殊类型,主要区别就是使用的光不一样,当然检测原理也有区别。激光传感器有两种配置,一种是探测存在,一种是测量距离。探测存在的叫接近型激光传感器,也被称为激光光电传感器,这类算作普通光电传感器的升级版。测量距离的就是激光位移传感器,这类是更高极也更特殊的传感器。

激光听起来是一个挺危险的东西,在国际上对激光有统一的分类和统一的**警示标志,激光分为四类(Class 1~Class 4),一类激光对人是**的,二类激光对人有较轻的伤害,三类以上的激光对人有严重伤害。激光传感器通常使用的都是一类或二类激光,即使是这两类激光,在使用时也需要特别注意,避免对人眼直射。

普通的激光传感器具有光电传感器所有的形式,检测性能更强。它们通??梢栽诎乖嗟幕肪持泄ぷ髁己?,因为聚焦的激光可以“燃烧”灰尘。聚焦的激光光束还可以实现远距离检测,并能通过小开口来探测小物体或目标。有时检测物体时因为安装位置问题不能正对检测,光电传感器就无法完成检测,激光传感器则可以用一定角度的位置来检测;还有一些表面有光泽或者是自发光的甚致透明的物体的检测也需要激光传感器来完成。激光传感器的稳定性非常好,一旦设定完成,可以稳定的工作好长时间,即使检测有一定的变化也很容易进行调整再次达到要求并继续稳定工作。

激光位移传感器使用聚焦的相干光来测量到目标物体的距离。在非标自动化应用中,被测目标通常是产品或机械元件。激光位移传感器可以检测任意固态物体,并产生与测得的位移成比例的输出,这个输出与材料、颜色和亮度无关。

激光位移传感器有两种位移测量方式:光学三角测量和脉冲时间测量。

光学三角测量的基本原理是:激光位移传感器通过透镜将激光传输到目标,目标将光反射回传感器。透镜将反射光聚焦到CMOS线性成像仪上的一个小点上。到目标物体的距离改变了反射光的角度以及线性成像仪接收光的位置,这样就形成了三角,根据这个三角进行计算出测量位移。这种测量方式常用于短距离、高精度的激光位移传感器,测量范围约为1.5~60cm。这类传感器被封装在大约50cmX50cm的小外壳中,具有模拟或离散输出,通常工作良好,与目标物体的材料、颜色或亮度无关。这些距离传感器具有高分辨率,在取决于测量范围的低μm范围内,响应时间小于一毫秒。

     脉冲时间测量的基本原理是:激光传感器使用发射二极管产生一个很短的窄光谱红光或红外光脉冲,从目标物体反射回来,然后返回到一个敏感的激光能量探测器,也称为接收二极管。传感器中精密的电子器件可以测量光的传输时间,并利用光速常数计算物体与传感器的距离。这类的传感器测量范围从1cm到100m以上,其尺寸、输出选项和激光传感能力与CMOS传感器相似。这些长距离传感器具有良好的分辨率,从近距离约1cm到100m误差小于2.5cm。为了提高测量精度,经常进行多次测量,因此传感器的响应时间减慢到几毫秒。

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