激光位移傳感器測量方法有哪些?激光位移傳感器注意事項(xiàng)有哪些

在這篇文章中，小編將對激光位移傳感器的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對激光位移傳感器的了解程度，和小編一起來閱讀以下內(nèi)容吧。

一、激光位移傳感器的兩種測量方法

激光位移傳感器是利用激光技術(shù)進(jìn)行測量的傳感器。它由激光器、激光檢測器和測量電路組成。激光傳感器是新型測量儀表。能夠精確非接觸測量被測物體的位置、位移等變化。

可以測量位移、厚度、振動(dòng)、距離、直徑等精密的幾何測量。激光有直線度好的優(yōu)良特性，同樣激光位移傳感器相對于我們已知的超聲波傳感器有更高的精度。但是，激光的產(chǎn)生裝置相對比較復(fù)雜且體積較大，因此會(huì)對激光位移傳感器的應(yīng)用范圍要求較苛刻。

(一)三角測量法

激光發(fā)射器通過鏡頭將可見紅色激光射向被測物體表面，經(jīng)物體表面散射的激光通過接收器鏡頭，被內(nèi)部的CCD線性相機(jī)接收，根據(jù)不同的距離，CCD線性相機(jī)可以在不同的角度下“看見”這個(gè)光點(diǎn)。根據(jù)這個(gè)角度及已知的激光和相機(jī)之間的距離，數(shù)字信號(hào)處理器就能計(jì)算出傳感器和被測物體之間的距離。

同時(shí)，光束在接收元件的位置通過模擬和數(shù)字電路處理，并通過微處理器分析，計(jì)算出相應(yīng)的輸出值，并在用戶設(shè)定的模擬量窗口內(nèi)，按比例輸出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信號(hào)。如果使用開關(guān)量輸出，則在設(shè)定的窗口內(nèi)導(dǎo)通，窗口之外截止。另外，模擬量與開關(guān)量輸出可獨(dú)立設(shè)置檢測窗口。

采取三角測量法的激光位移傳感器最高線性度可達(dá)1um，分辨率更是可達(dá)到0.1um的水平。比如ZLDS100類型的傳感器，它可以達(dá)到0.01%高分辨率，0.1%高線性度，9.4KHz高響應(yīng)，適應(yīng)惡劣環(huán)境。

(二)回波分析法

激光位移傳感器采用回波分析原理來測量距離以達(dá)到一定程度的精度。傳感器內(nèi)部是由處理器單元、回波處理單元、激光發(fā)射器、激光接收器等部分組成。激光位移傳感器通過激光發(fā)射器每秒發(fā)射一百萬個(gè)激光脈沖到檢測物并返回至接收器，處理器計(jì)算激光脈沖遇到檢測物并返回至接收器所需的時(shí)間，以此計(jì)算出距離值，該輸出值是將上千次的測量結(jié)果進(jìn)行的平均輸出。即所謂的脈沖時(shí)間法測量的。激光回波分析法適合于長距離檢測，但測量精度相對于激光三角測量法要低，最遠(yuǎn)檢測距離可達(dá)250m。

二、激光位移傳感器使用注意事項(xiàng)

1.被測物結(jié)構(gòu)和材料

結(jié)構(gòu)：通常激光位移傳感器測量需要完整的三角光路。被測物如果有深槽或復(fù)雜表面，可能會(huì)導(dǎo)致三角光路被遮擋，從而無法測量。

材料：還有一些吸光材料，如黑色橡膠等材料，大部分光強(qiáng)會(huì)被吸收，這時(shí)需要合理調(diào)節(jié)曝光時(shí)間以獲得足夠測量信號(hào)。

另外反光很強(qiáng)，或鏡面反射被測物，可能會(huì)導(dǎo)致光線垂直返回而沒有形成漫反射，也會(huì)導(dǎo)致測量效果不佳。

目前激光位移傳感器的生產(chǎn)商，都會(huì)要求客戶在選用激光位移傳感器時(shí)，預(yù)先告知被測物表面結(jié)構(gòu)和反光特性。如果是特殊被測材料，如玻璃，橡膠和表面有暗紋的情況，可能就需要用戶提供樣片進(jìn)行試測，確保達(dá)到測量要求。

2.參數(shù)選擇

精度：該參數(shù)也有其他稱呼，如線性度、絕對誤差等。指的是傳感器的測量值偏離理論真實(shí)值的偏差程度。這個(gè)參數(shù)直接反應(yīng)測得準(zhǔn)不準(zhǔn)。

分辨率：這個(gè)參數(shù)指傳感器做出示數(shù)變化所需要的最小位移變化量，通常分辨率參數(shù)值要小于精度。

測量速度：測量速度直接決定測量是否可以跟得上被測物的變化速度，能否完整反應(yīng)位移變化的全過程。對測量速度要求高的場合常見于振動(dòng)測量。

當(dāng)然除此以外，還有很多參數(shù)可以決定傳感器的性能，包括能夠承受環(huán)境溫度指標(biāo)，能夠承受的振動(dòng)和沖擊指標(biāo)等等。為什么要選擇合適的指標(biāo)呢?因?yàn)樵礁叩募夹g(shù)參數(shù)一定意味著制造工藝的復(fù)雜和難度提升，也必然價(jià)格昂貴。所以各位制定測量要求時(shí)，一定不要憑空想象，提一個(gè)超高的測量要求。

有的傳感器使用單位，動(dòng)輒要幾個(gè)微米，甚至納米級別的測量精度，測量速度還超高，問其真的有必要提這么高的要求嗎?回答卻往往是不必要，或者要求高余量大。

以上便是小編此次帶來的全部內(nèi)容，十分感謝大家的耐心閱讀，想要了解更多相關(guān)內(nèi)容，或者更多精彩內(nèi)容，請一定關(guān)注我們網(wǎng)站哦。