激光位移傳感器的工作原理和應用場景

從名字就可以看出來，激光位移傳感器就是利用激光技術進行測量的傳感器，目前激光位移傳感器按照原理分成兩種，分別是激光三角法和激光回波分析法。激光三角法主要用作高精度短距離測量，激光回波分析法則不同，它主要應用在遠距離測量方面。如今的工業(yè)機器人中，大多是采用三角測量法，三角測量法的最高線性度能達到1um,分辨力高達0.1um的水準。

三角測量法的原理是將可見紅色激光通過透鏡射到被測物體表面，被物體反射的激光通過接收透鏡，被內部的CCD線陣相機接收。根據不同的距離，CCD線陣相機能夠從不同的角度進行操作。接下來“看到”這個光點。從這個角度和已知的激光和相機之間的距離，數字信號處理器可以計算出傳感器和被測物體之間的距離。

同時，光束在接收元件的位置經過模擬和數字電路處理，并由微處理器分析測量出相應的輸出值，并在用戶設定的模擬窗口內按比例輸出標準數據信號。如果使用開關量輸出，將在設置的窗口內打開，在窗口外關閉。另外，模擬量和開關量輸出的檢測窗口可以獨立設置。

回波分析的規(guī)律是激光發(fā)射器每秒向檢測對象發(fā)射一百萬個激光脈沖并返回接收器。處理器計算激光脈沖到達檢測對象并返回接收器所需的時間。距離值，輸出值是數千次測量結果的平均輸出，采用所謂的脈沖時間法測量。激光回波分析法適用于遠距離檢測，但測量精度低于激光三角法，最長檢測距離可達250m。

激光位移傳感器能精確地測量出被測物體位置、長度、距離、振動、速度和方向等的變化，也被廣泛地應用到了各種場景，較為常見的有尺寸測定、金屬薄片和薄板的厚度測量、氣缸筒的測量、工件高度的對比，篩選出不合格工件、微小零件的位置識別、傳送帶上有無零件的監(jiān)測和厚度的測量、振動分析、碰撞試驗測量、汽車相關試驗等等。

審核編輯：湯梓紅