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O1D100型德國(guó)IFM激光測(cè)距傳感器的工作原理
點(diǎn)擊次數(shù)：1228 發(fā)布時(shí)間：2023-6-6
O1D100型德國(guó)IFM激光測(cè)距傳感器的工作原理：
德國(guó)IFM激光測(cè)距傳感器必須極其精確地測(cè)定傳輸時(shí)間，因?yàn)楣馑偬臁?/p>
如，光速約為3X10^8m/s，要想使分辨率達(dá)到1mm，則測(cè)距傳感器的電子電路必須能分辨出以下極短的時(shí)間：
0.001m/(3X10^8m/s)=3ps
要分辨出3ps的時(shí)間，這是對(duì)電子技術(shù)提出的過高要求，實(shí)現(xiàn)起來造價(jià)太高。
但是如今的激光傳感器巧妙地避開了這一障礙，利用一種簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，即平均法則實(shí)現(xiàn)了1mm的分辨率，并且能保證響應(yīng)速度。
遠(yuǎn)距離激光測(cè)距儀在工作時(shí)向目標(biāo)射出一束很細(xì)的激光，由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束，計(jì)時(shí)器測(cè)定激光束從發(fā)射到接收的時(shí)間，計(jì)算出從觀測(cè)者到目標(biāo)的距離；LED白光測(cè)速儀成像在儀表內(nèi)部集成電路芯片CCD上，CCD芯片性能穩(wěn)定，工作壽命長(zhǎng)，且基本不受工作環(huán)境和溫度的影響。因此，LED白光測(cè)速儀測(cè)量精度有保證，性能穩(wěn)定可靠。
德國(guó)IFM激光測(cè)距傳感器：先由激光二極管對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖。經(jīng)目標(biāo)反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器，被光學(xué)系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內(nèi)部具有放大功能的光學(xué)傳感器，因此它能檢測(cè)極其微弱的光信號(hào)。記錄并處理從光脈沖發(fā)出到返回被接收所經(jīng)歷的時(shí)間，即可測(cè)定目標(biāo)距離。
基本原理是光學(xué)三角法：
半導(dǎo)體激光器①被鏡片②聚焦到被測(cè)物體⑥。反射光被 [2] 鏡片③收集，投射到CMOS陣列④上；信號(hào)處理器⑤通過三角函數(shù)計(jì)算陣列④上的光點(diǎn)位置得到距物體的距離。
這種原理的測(cè)距儀一般是用來測(cè)量2000mm以下短程距離（行業(yè)稱之為位移），精度更高，最高可達(dá)1um，常用在鐵軌、產(chǎn)品厚度、平整度、尺寸等方面。比如激光位移傳感器ZLDS100，在上述方面的應(yīng)用就非常多。
激光距離傳感器可用于其它技術(shù)無法應(yīng)用的場(chǎng)合。例如，當(dāng)目標(biāo)很近時(shí)，計(jì)算來自目標(biāo)反射光的普通光電傳感器也能完成大量的精密位置檢測(cè)任務(wù)。但是，當(dāng)目標(biāo)距離較遠(yuǎn)內(nèi)或目標(biāo)顏色變化時(shí)，普通光電傳感器就難以應(yīng)付了。
雖然優(yōu)良的背景噪聲抑制傳感器和三角測(cè)量傳感器在目標(biāo)顏色變化的情況下能較好地工作，但是，在目標(biāo)角度不固定或目標(biāo)太亮?xí)r，其性能的可預(yù)測(cè)性變差。此外，三角測(cè)量傳感器一般量程只限于0.5m以內(nèi)。
實(shí)物如下圖所示：
