雷射位移傳感器的測距原理及使用方法

2020-11-22 電子發燒友

雷射位移傳感器的測距原理及使用方法

北京創想智控 發表於 2020-11-17 17:24:10

雷射位移傳感器測距的原理，其中一種方法是通過組合發射元件和位置敏感器件（PSD）進行三角測量以執行測距（檢測位移量）。

一般雷射位移傳感器的發射元件使用半導體雷射器。雷射通過發射透鏡聚焦並投射在物體上，從物體反射的一些光束在位置感測裝置上產生光斑。當對象移動時，PSD也將移動。通過檢測位置的變化，可以檢測出物體的位移量。一些接收元件使用線性圖像傳感器，而不使用PSD。PSD僅能獲取有關整個光斑的光量的中心位置的信息。具有線性圖像傳感器的發光元件檢測每個單元接收的光量。因此，具有線性圖像傳感器的雷射位移傳感器，即使受到來自物體表面的影響而使得斑點內的光量發生變化時，也可以對光強度的峰值位置進行更準確的檢測。這大大減少了由於對象表面的影響而引起的錯誤。

原理：用於檢測V形凹槽

線性圖像傳感器方法：當傳感器測量光斑的峰值位置時，它不受二次反射光的影響，不會產生任何誤差。

PSD方法：當傳感器為整個光束點的光量分布測量重心作為位置信息時，由於二次反射光的存在而發生誤差。

有效使用雷射位移傳感器

1）當材料和顏色有差異時

當對材質和顏色明顯不同的移動物體進行位移測量時，可以通過如下所示安裝傳感器將誤差降至最低。

2）在狹窄空間或凹陷處進行測量

在狹窄的空間或孔中進行位移測量時，請在安裝傳感器時注意遮擋物，從發射部分到接收部分的光路不被遮擋。

3）測量滾動物體

測量滾動物體時，如下圖所示安裝傳感器。它可以減少諸如上下波動和位移的影響。

4）測量黑色物體或反射很少光的物體

對反射很少光的黑色物體執行位移測量時，解析度會降低。這是因為在接收部分減少了光量，並且從PSD接收的信號變小。在這種情況下，請如下圖所示安裝傳感器，以增加接收到的光量。

5）當物體表面不平坦時

當移動物體的表面不平坦時，如下圖所示安裝傳感器，以減少測量物體時臺階邊緣的影響。

6）將傳感器頭安裝到牆上時

如下所示安裝傳感器，以防止多束反射光線進入牆壁上的接收部分。另外，在壁的反射率高的情況下，使用非光澤的黑色壁是有效的。


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