關(guān)于激光傳感器的工作原理以及應(yīng)用場(chǎng)合解析

隨著全球多樣化的發(fā)展，我們的生活也在不斷變化著，包括我們接觸的各種各樣的電子產(chǎn)品，那么你一定不知道這些產(chǎn)品的一些組成，比如激光傳感器。

激光傳感器工作原理

激光傳感器工作時(shí)，激光發(fā)射二極管首先對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖。激光被目標(biāo)反射后向四面八方散射。部分散射光返回傳感器接收器，被光學(xué)系統(tǒng)接收后在雪崩光電二極管上成像。雪崩光電二極管是一種具有內(nèi)部放大功能的光學(xué)傳感器，因此可以檢測(cè)極微弱的光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)。最常見的是激光測(cè)距傳感器，它可以通過記錄和處理從發(fā)出光脈沖到接收到光脈沖的時(shí)間來確定目標(biāo)距離。由于光速太快，激光傳感器可以準(zhǔn)確測(cè)量傳輸時(shí)間。

比如光速大約是3*10^8m/s。為了達(dá)到1mm的分辨率，傳輸時(shí)間測(cè)距傳感器的電子電路可以區(qū)分以下極短的時(shí)間：0.001m/(3*10^8m/s)=3ps，需要區(qū)分3ps的時(shí)間，即對(duì)電子技術(shù)要求太高，實(shí)現(xiàn)成本太高。但是今天的激光測(cè)距傳感器巧妙地避開了這個(gè)障礙，采用了一個(gè)簡單的統(tǒng)計(jì)原理，即平均法實(shí)現(xiàn)了1mm的分辨率，并且可以保證響應(yīng)速度。

激光傳感器應(yīng)用

隨著激光技術(shù)的進(jìn)步，激光傳感器也成為一種新型的傳感器。 它是一種利用激光技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的傳感器，由激光器、激光探測(cè)器和測(cè)量電路組成。激光傳感器是一種新型的測(cè)量儀器。優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)非接觸式遠(yuǎn)距離測(cè)量。它具有速度快、精度高、范圍大、電抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在眾多工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

1、測(cè)試測(cè)量

激光器的高指向性、高單色性和高亮度可實(shí)現(xiàn)非接觸式遠(yuǎn)距離測(cè)量。激光傳感器常用于測(cè)量長度、距離、振動(dòng)、方向等物理量，也可用于大氣污染物的探傷和監(jiān)測(cè)。

2、激光測(cè)速

激光測(cè)速是一種基于吉多普勒原理的激光測(cè)速方法。激光多普勒測(cè)速儀比較常用，可以測(cè)量風(fēng)洞風(fēng)速、火箭燃料速度、飛機(jī)噴氣風(fēng)速、大氣風(fēng)速和化學(xué)反應(yīng)。 粒子在介質(zhì)中的大小和收斂速度。

3、車輛寬高超限檢測(cè)

采用激光傳感器進(jìn)行快速測(cè)量，采用PC工控機(jī)網(wǎng)絡(luò)核心和可視化編程軟件VB與傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和處理。同時(shí)設(shè)計(jì)了界面友好的上位機(jī)控制軟件?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)表明，該系統(tǒng)實(shí)時(shí)性好，測(cè)量精度高，具有一定的實(shí)用價(jià)值。

4、無人車

比如谷歌的第二代無人車就配備了激光傳感器，頂部的激光傳感器還是比較明顯的，其他傳感器設(shè)置的非常隱蔽。清晰的谷歌無人駕駛汽車標(biāo)識(shí)貼在車輛的前后和兩側(cè)。谷歌自動(dòng)駕駛汽車的驅(qū)動(dòng)原理是通過安裝在汽車周圍的眾多傳感器不斷采集車輛自身及周圍環(huán)境的各種準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，通過車內(nèi)處理器進(jìn)行分析計(jì)算，然后根據(jù)車輛的行駛軌跡進(jìn)行控制。到計(jì)算結(jié)果。

5、汽車防撞探測(cè)器

現(xiàn)有的汽車防撞系統(tǒng)的激光測(cè)距傳感器大多采用激光束以非接觸方式識(shí)別汽車前后目標(biāo)汽車之間的距離。當(dāng)汽車之間的距離小于預(yù)定的安全距離時(shí)，汽車將防止碰撞。系統(tǒng)對(duì)汽車進(jìn)行緊急制動(dòng)，或向駕駛員發(fā)出警報(bào)，或綜合目標(biāo)車速、汽車距離、汽車制動(dòng)距離、響應(yīng)時(shí)間等，對(duì)汽車行駛做出實(shí)時(shí)判斷和響應(yīng)，可大大減少駕駛事故。

全球的傳感器市場(chǎng)在不斷變化的創(chuàng)新之中呈現(xiàn)出快速增長的趨勢(shì)。有關(guān)專家指出，傳感器領(lǐng)域的主要技術(shù)將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上予以延伸和提高，各國將競(jìng)相加速新一代傳感器的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，競(jìng)爭(zhēng)也將日益激烈。激光式傳感器的結(jié)構(gòu)和原理簡單可靠，抗干擾能力強(qiáng)，適應(yīng)于各種惡劣的工作環(huán)境，分辨率較高，未來在很多領(lǐng)域可發(fā)揮自身的作用。在研究設(shè)計(jì)過程中，一定會(huì)有這樣或著那樣的問題，這就需要我們的科研工作者在設(shè)計(jì)過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，這樣才能促進(jìn)產(chǎn)品的不斷革新。