使用激光位移傳感器進(jìn)行測(cè)量時(shí)需要考慮那些因素

當(dāng)今市場(chǎng)上的大多數(shù)非接觸式激光三角位移傳感器都使用相同的測(cè)量原理，即激光三角測(cè)量技術(shù)，將目標(biāo)距離轉(zhuǎn)換為輸出信號(hào)。然而，傳感器機(jī)械、光學(xué)、機(jī)械穩(wěn)定性和信號(hào)處理算法的個(gè)性化設(shè)計(jì)可能因供應(yīng)商而異。

有許多因素在確定實(shí)際激光傳感器精度方面都起著重要作用。因此，不僅要了解這些因素以及它們?cè)诙啻蟪潭壬嫌绊憘鞲衅骶?，而且還要了解傳感器供應(yīng)商最近開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新技術(shù)，以幫助克服這些潛在錯(cuò)誤，這一點(diǎn)至關(guān)重要。

目標(biāo)光學(xué)特性的動(dòng)態(tài)變化

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現(xiàn)在可以實(shí)時(shí)補(bǔ)償從目標(biāo)表面接收到的反射光從不斷變化的表面進(jìn)入激光的變化。對(duì)于每個(gè)測(cè)量值，曝光時(shí)間或激光產(chǎn)生的光量可以與目標(biāo)表面的反射特性進(jìn)行最佳匹配，而無(wú)需應(yīng)用任何平均濾波器。這導(dǎo)致曝光與被測(cè)量的表面條件完美匹配，從而產(chǎn)生穩(wěn)定和正確的測(cè)量值。然而，并非所有傳感器供應(yīng)商都能提供這種自動(dòng)實(shí)時(shí)表面補(bǔ)償功能，從而導(dǎo)致輸出測(cè)量值出現(xiàn)錯(cuò)誤。

標(biāo)準(zhǔn)的市售激光三角位移傳感器通常采用時(shí)移控制進(jìn)行操作，該控制對(duì)從先前測(cè)量周期接收到的強(qiáng)度值進(jìn)行操作。在這種情況下，來(lái)自先前測(cè)量的反射量（通常為3到5）被平均，然后用于預(yù)測(cè)下一次測(cè)量所需的激光強(qiáng)度量。對(duì)于變化的或有紋理的表面，這種表面補(bǔ)償方法產(chǎn)生的測(cè)量值與實(shí)際測(cè)量值明顯不同。

優(yōu)化表面粗糙度

在表面有微小微加工痕跡的閃亮金屬或加工表面上進(jìn)行測(cè)量時(shí)，不建議使用小的激光光斑。這是因?yàn)槲⒓庸け砻嫣卣鲿?huì)使來(lái)自小點(diǎn)的反射光失真，從而導(dǎo)致測(cè)量信號(hào)嘈雜或不穩(wěn)定?？朔@個(gè)問(wèn)題的一個(gè)解決方案是生產(chǎn)具有不同光斑幾何形狀的激光位移傳感器。簡(jiǎn)單地移動(dòng)到更大的激光光斑可能會(huì)克服上述一些問(wèn)題，但這會(huì)產(chǎn)生降低傳感器分辨率的不利影響。通常，具有大光斑的激光傳感器具有較大的測(cè)量范圍，這會(huì)導(dǎo)致較大的線(xiàn)性誤差。

因此，一些激光傳感器制造商制造了具有僅幾毫米寬的短“激光線(xiàn)”光斑的高分辨率激光傳感器。結(jié)合特定的軟件算法，這種組合可以極好地濾除亞微米范圍內(nèi)由表面粗糙度、缺陷、壓痕或孔洞引起的任何干擾，尤其是在拋光金屬上。

此外，這些類(lèi)型的傳感器非常適合在結(jié)構(gòu)化表面上進(jìn)行測(cè)量，其中需要測(cè)量到表面的距離而不是結(jié)構(gòu)本身，即距離測(cè)量不應(yīng)受表面結(jié)構(gòu)的影響，而應(yīng)提供與目標(biāo)的距離的恒定、可靠值。