各種距離傳感器的工作原理解析

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各種距離傳感器的工作原理解析

與非網 發表於 2019-09-29 15:19:30

傳感器的定義 傳感器是一種能把物理量或化學量轉變成便於利用的電信號的器件。國際電工委員會（IEC:International Electrotechnical Committee）的定義為：「傳感器是測量系統中的一種前置部件，它將輸入變量轉換成可供測量的信號」。按照Gopel等的說法是：「傳感器是包括承載體和電路連接的敏感元件」，而「傳感器系統則是組合有某種信息處理（模擬或數字）能力的系統」。傳感器是傳感系統的一個組成部分，它是被測量信號輸入的第一道關口。

說到距離傳感器，很多人可能都不熟悉。但如果說用手機撥打電話以後將聽筒放在臉上的時候屏幕就黑了，當把手機從耳邊移開的時候，屏幕又亮了的情況，相信大多數人有遇到過。其實這就是距離傳感器在發揮作用。接下來，皮卡中國小編就來介紹一下距離傳感器的相關知識。

什麼是距離傳感器

距離傳感器是一種利用超聲波或雷射來測量物體距離的傳感器，主要用來測量運動物體的位置隨時間變化的規律，使用它可以完成多種運動學和動力學測定。

距離傳感器原理

利用各種元件檢測對象物的物理變化量，通過將該變化量換算為距離，來測量從傳感器到對象物的距離位移的機器。

距離傳感器的分類

1、雷射距離傳感器

雷射測距是雷射最早的應用之一。這是由於雷射具有方向性強、亮度高、單色性好等許多優點。

利用雷射傳輸時間來測量距離的基本原理是通過測量雷射往返目標所需時間來確定目標距離。傳輸時間雷射測距雖然原理簡單、結構簡單，但以前主要用於軍事和科學研究方面，在工業自動化方面卻很少見。

雷射距離傳感器多應用於飛機飛行高度確定、保護液壓成型衝模、二軸起重機定位等方面。

2、超聲波距離傳感器

超聲波傳感器是利用超聲波的特性研製而成的傳感器。超聲波是一種振動頻率高於聲波的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的，它具有頻率高、波長短、繞射現象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。

它廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面。

3、紅外測距傳感器

紅外脈衝傳感器通過發射特別短的光脈衝，並測量此光脈衝從發射到被物體反射回來的時間，通過測時間來計算與物體之間的距離。

紅外測距傳感器具有一對紅外信號發射與接收二極體，發射管發射特定頻率的紅外信號，接收管接收這種頻率的紅外信號，當紅外的檢測方向遇到障礙物時，紅外信號反射回來被接收管接收，經過處理之後，通過數字傳感器接口返回到機器人主機，機器人即可利用紅外的返回信號來識別周圍環境的變化。

距離傳感器產品

1、手機距離傳感器

手機使用的距離傳感器是利用測時間來實現距離測量的一種傳感器。距離傳感器一般都在手機聽筒的兩側或者是在手機聽筒凹槽中，這樣便於它的工作。當用戶在接聽或撥打電話時，將手機靠近頭部，距離傳感器可以測出之間的距離到了一定程度後便通知屏幕背景燈熄滅，拿開時再度點亮背景燈，這樣更方便用戶操作也更為節省電量。

2、遠距離測量傳感器

多用於野外環境（山體情況、峽谷深度等）和飛機高度檢測，也有部分用於礦井深度、物料高度的測量;野外主要應用於檢測山體情況和峽谷深度等;飛機高度測量主要是檢測飛機在起飛和降落時距離地面的高度，實時顯示在控制面板上;測量物料各點高度，用於計算物料的體積。用於飛機高度和物料高度的傳感器有LDM301系列，野外應用的有LDM4x系列。

距離傳感器優缺點

1、雷射距離傳感器

它的優點是精確，缺點是需要注意人體安全，且製做的難度較大，成本較高，而且光學系統需要保持乾淨，否則將影響測量。

2、超聲波距離傳感器

超聲波距離傳感器的優點是比較耐髒汙，即使傳感器上有塵土，只要沒有堵死就可以測量，可以在較差的環境中使用，所以倒車雷達多半使用超聲波，缺點是精度較低，且成本較高。

3、紅外測距傳感器

紅外測距的優點是便宜，易制，安全，缺點是精度低，距離近，方向性差。

距離傳感器應用

1、應用於手機

目前距離感應器主要廣泛應用於手機上：當接通電話時，如果擋住距離感應器（在輔助攝像頭和光線感應器之間的不明顯的小長方形）的話，屏幕會變黑。也就是在你接電話時，屏幕會變黑，節約用電的同時還可以防止誤操作。

2、應用於智能皮帶

皮帶扣裡嵌入了距離傳感器。當你把皮帶調整至合適寬度、卡好皮帶扣後，如果皮帶在10秒鐘內沒有重新解開，傳感器就會自動生成你本次的腰圍數據。皮帶與皮帶扣連接處的其中一枚鉚釘將被數據傳輸裝置所替代。當你將智慧型手機放在鉚釘處保持兩秒鐘靜止，手機裡的自我健康管理App會被自動激活，並獲取本次腰圍數據。

隨著智慧型手機的普及，距離感應器成為了每一臺智慧型手機必備的功能，主要是為了防止誤操作。當然距離感應器的功能作用遠不止此，今後它將應用於更多的行業領。
來源；網際網路

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