激光測距儀原理講解,選型和應用!但你知道它的缺點嗎?

來源:電氣自動化學習    關鍵詞:激光傳感器,, 激光測量儀,    發布時間:2018-12-25

設置字體:



激光測距儀被大家所熟知是由于手持式測距儀的普及,手持式激光測距儀有著操作簡易,價格親民的特點被應用在工業和非工業,那么除了手持式激光測距儀,工業中還有著精度更高,體型更加小巧的激光測距傳感器,也是因為其測距方便的特點被廣泛應用在工業的大大小小角落。


今天帶大家了解下激光測距傳感器的原理,應用場合以及優缺點還有選型等等因素,下篇文章還為大家帶來實用案例,即激光測距儀與PLC的連接方式以及如何編程等等。


三角測量的原理



如上圖所示,半導體激光發出的激光束照射在目標上。接收器透鏡聚集目標反射的光線并聚焦到感光元件上。 當與目標之間的距離發生改變時,通過接收器透鏡的反射光的角度會隨之改變,光線聚焦在感光元件上的位置也有所不同。


時間測量的原理



在發光的激光照射到物體并返回的時間內測量距離。不會影響工件的表面狀態,可進行穩定檢測。檢測右圖中接收激光反射光的時間T,并計算距離Y。


計算公式: 2Y(往返距離) = C(光速) × T(接收反射光的時間)。


共焦測量的原理


測量部內部有鏡頭。鏡頭分別有固定的焦點距離,鏡頭的焦點距離設定為 F。使用該鏡頭聚光時,高度為 F 時則焦點重合 ,光線聚為1點。高度偏離 F 時,光線逐漸變模糊。



確定了該反射光量最強時音叉(鏡頭)的高度,目標物是否位于與該處相距焦點距離 F,便一目了然。通過 內部傳感器高精度讀取此時的音叉(鏡頭)位置,即可測量與目標物的距離。 由于是測量對焦高度,因此可不受目標物材料、顏色、傾斜等的影響,實現準確測量。


激光傳感器的優缺點和注意事項;


在工業應用中,除了激光傳感器,還有個功能類似的傳感器,即超聲波位移傳感器,超聲波位移傳感器雖然因為制作工藝簡單因此價格便宜很多,但有著致命的缺點,就是;超聲波束非點狀且響應時間較長。


熟知超聲波傳感器的熱年都知道,超聲波發出信號的時候是以一個擴散的形狀發出去的且量程越大其面積越大,而一旦一點被遮擋信號即發射回去,因此使用起來很受限。


但激光傳感器只是一個光斑,無論是很小的一個洞,還是遠處的一個物體,它都可以使用,而且激光的響應時間非???,因此可以用于快速測量。


但光類傳感器都有一個致命的缺點,那就是怕水怕灰,一些激光傳感器本身可以做到IP65,但在使用的時候發射器表面如果有水有灰的話光線就會被發射回去,產生假信號,在這一點上激光的表現明顯不如超聲波。


激光傳感器在工業中的應用;


1 一些大型車輛或者目標的移動距離;工業中運動控制最精確的當屬伺服系統,但我們以前講過,伺服系統有著天生的局限性,即是無法長距離使用,而變頻器加編碼器可以長距離使用但編碼器安裝起來不是很容易,且容易損壞。這時激光測距儀就體現了價值。


將直線移動的車輛上安裝一個反光板,在地上固定好激光測距傳感器,將光斑打到反光板上,即可測出距離;很多重工業都是這樣測距的。


2 檢測行業的核心;在檢測行業它也是不可或缺的一個測量手段,激光測距傳感器是最為精確的測點式傳感器,在手機行業汽車行業等等需要對產品進行精確測量的場合都可以見到,在這些行業,激光測距傳感器主要是檢測產品的表面,厚度,縫隙和磨損等等。


激光測距傳感器的選型;


激光測距傳感器本身的精度和量程有很大關系,既是量程范圍越大,精度越低,而且范圍大精度高的傳感器都非常昂貴。

永旺彩票注册链接