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激光位移传感器的知识原理

时间:2019-04-03 来源:新特光电 访问量:1008

激光位移传感器是利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表。能够精确非接触测量被测物体的位置、位移等变化。

激光位移传感器可以测量位移、厚度、振动、距离、直径等精密的几何测量。激光有直线度好的优良特性,同样激光位移传感器相对于我们已知的超声波传感器有更高的精度。但是,激光的产生装置相对比较复杂且体积较大,因此会对激光位移传感器的应用范围要求较苛刻。

激光发射器通过镜头将可见红色激光射向被测物体表面,经物体反射的激光通过接收器镜头,被内部的CCD线性相机接收,根据不同的距离,CCD线性相机可以在不同的角度下看见这个光点。根据这个角度及已知的激光和相机之间的距离,数字信号处理器就能计算出传感器和被测物体之间的距离。

同时,光束在接收元件的位置通过模拟和数字电路处理,并通过微处理器分析,计算出相应的输出值,并在用户设定的模拟量窗口内,按比例输出标准数据信号。如果使用开关量输出,则在设定的窗口内导通,窗口之外截止。另外,模拟量与开关量输出可独立设置检测窗口。

采取三角测量法的激光位移传感器最高线性度可达1um,分辨率更是可达到0.1um的水平。比如ZLDS100类型的传感器,它可以达到0.01%高分辨率,0.1%高线性度,9.4KHz高响应,适应恶劣环境。

新特光电的这款位移传感器采用了全球专利技术---锥光偏振全息技术,此技术相较于各种工业应用的标准距离测量方法明显更具优势,超过标准的距离测量方法用于各种工业应用中的优势。此传感器无运动部件所以产品的稳定和精度更好。相较于标准三角测量法,我们的技术在测量系统中有很大的优势。两个主要优点如下:

共线性:此传感器输出的激光束与反射信号同轴。利用这种共线性传感器可通过折叠光学和最大可测角度范围为空间170°(±85°)来测量内孔。结合中继光学的能力使传感器可以在激光焊接/切割应用和机器视觉应用相同的聚焦透镜。

低电子噪声依赖性:整个检测器用于评估单个空间频率,使测量具有高噪声弹性。此外,如果某些光被阻挡,其他区域可以提供足够的测量信号。

该传感器的独特性:

  • 高分辩率及重复性

在一个较大的工作范围内,传感器可以保持较高的分辨率和重复性。

  • 用途广泛性能稳定

传感器受被测物体的材质和表面特性影响小,不需喷涂显像粉即可对不同材质的高反射、漫反射及粗糙表面进行直接测量。(极少数特殊材质除外)

  • 孔及复杂几何表面的测量

得益于传感器的同轴性,可对深孔,狭窄插槽、凹槽及盲孔进行高精度测量。

  • 大范围可测角度

我们的激光传感器的最大可测角度范围为空间170°(±85°),这一技术使得传感器可以真实还原被测物体的复杂表面的每一个微小细节,且不会对被测物体造成任何损坏。

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