傳感器測量方法及工作原理E+H

一、定義

激光位移傳感器（Laser displacement sensor）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?？梢詼y量位移、厚度、振動、距離、直徑等精密的幾何測量。

二、激光位移傳感器的工作原理

基本原理是光學(xué)三角法：半導(dǎo)體激光器1被鏡片2聚焦到被測物體6。反射光被鏡片3收集，投射到CCD陣列4上；信號處理器5通過三角函數(shù)計算陣列4上的光點位置得到距物體的距離。激光傳感器可用于其它技術(shù)無法應(yīng)用的場合。例如，當(dāng)目標(biāo)很近時，計算來自目標(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，普通光電傳感器就難以應(yīng)付了。雖然先進(jìn)的背景噪聲抑制傳感器和三角測量傳感器在目標(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)測性變差。此外，普通光電三角測量傳感器一般量程只限于0.5m以內(nèi)。

超聲波傳感器雖然也經(jīng)常用于檢測距離較遠(yuǎn)的物體，而且由于它不是光學(xué)裝置，所以不受顏色變化的影響。但是，超聲波傳感器是依據(jù)聲速測量距離的，因此存在一些固有的缺點，不能用于以下場合。

1、待測目標(biāo)與傳感器的換能器不相垂直的場合。因為超聲波檢測的目標(biāo)必須處于與傳感器垂直方位偏角不大于10°角以內(nèi)。

2、需要光束直徑很小的場合。因為一般超聲波束在離開傳感器2m遠(yuǎn)時直徑為0.76cm。

3、需要可見光斑進(jìn)行位置校準(zhǔn)的場合。

4、多風(fēng)的場合。

5、真空場合。

6、溫度梯度較大的場合。因為這種情況下會造成聲速的變化。

7、需要快速響應(yīng)的場合。

而激光傳感器能解決上述所有場合的檢測

三、激光位移傳感器選型方法

最近很多客戶都咨詢怎么選型、該怎么選、選哪款型號好？現(xiàn)在由我跟大家講下激光位移傳感器的選型方法，其實選型是很簡單的，也沒多什么技術(shù)的難題，選激光位移傳感器只要知道以下幾點就可以準(zhǔn)確選出型號來了。

1、您要檢測什么？

如：檢測紙箱，檢測玻璃瓶，檢測電路板，檢測…等等（要根據(jù)實際檢測物體）

2、您要實現(xiàn)什么功能？

如：產(chǎn)品距離，產(chǎn)品高低差，產(chǎn)品的厚度，產(chǎn)品的平整度等等（根據(jù)實際要求）

3、檢測距離（量程）是多少？（注意：這是以激光位移傳感器的距離到檢測物體的距離）

如：我要檢測的10mm左右的產(chǎn)品平整度，我要檢測20mm左右的產(chǎn)品的高度是多少等等應(yīng)用。

4、檢測精度是多少？（單位微米：μ）

如：我要檢測我的產(chǎn)品不能相差3微米，超過3微米就是不合格產(chǎn)品。

5、響應(yīng)速度（頻率）是多少？（赫茲：Hz）

如：我的生產(chǎn)線流水線很快，每分鐘能過500個產(chǎn)品等等

6、信號輸出方式？（NPN/PNP、模擬量、通訊）

如：我是要npn輸出的（國內(nèi)大部分是npn輸出的）

7、尺寸是否有特色要求？（產(chǎn)品尺寸）

如：我的安裝地方很窄，需要一款很小的激光位移傳感器。

8、電源是多少？（10-30VDC）

如：我要10V的

9、出線方式？（出線方式：電纜線/接插件）

如：我要直接出線的（電纜線）。（接插式的方便更換）

確定以上九點，一款激光位移傳感器的型號就出來了

四、激光位移傳感器的輸出方式

激光位移傳感器的輸出方式包括以下三種：

1.模擬量輸出

激光位移傳感器具有0-10V或者4-20mA的模擬量輸出。

2.以太網(wǎng)數(shù)據(jù)串口輸出

有部分的激光位移傳感器可以與工業(yè)以太網(wǎng)直接相連，如FT50RLA-70激光位移傳感它具有RS485(TYPES1)的輸出接口，當(dāng)使用串口數(shù)據(jù)線連接工業(yè)以太網(wǎng)時，傳感器可以做到實時的有效數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出。

3.開關(guān)量輸出

大多數(shù)的位移傳感器采用開關(guān)量輸出，因為大多數(shù)的檢測只需要檢測距離有沒有超過或過短于事先設(shè)定的臨界值。

激光位移傳感器外形尺寸小，便于安裝，設(shè)置功能齊全，使用便利，可廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)，汽車工業(yè)，鋼鐵工業(yè)，印刷工業(yè)，食品工業(yè)，機器人控制，紡織工業(yè)，還用于產(chǎn)品厚度檢測，相對距離位置檢測，高度檢測以及物體表面平整度檢測等等場合。

五、激光位移傳感器的常見應(yīng)用

激光位移傳感器使用激光檢測被測物，可以實現(xiàn)高精度，快速響應(yīng)，以及穩(wěn)定檢測。下面簡單介紹激光位移傳感器，應(yīng)用于電子加工行業(yè)和飲料制造行業(yè)的高度檢測。激光位移傳感器的常見應(yīng)用：

1、檢測電子零部件高度

通過激光位移傳感器測量電子零部件的高度。

2、檢測食品包裝盒的高度

激光位移傳感器能夠不受各種顏色的干擾，進(jìn)行穩(wěn)定測量食品包裝盒的高度。

3、檢測PCB板組件的高度

激光位移傳感器可以不受不同材質(zhì)的干擾，穩(wěn)定測量PCB板上零部件的高度。

4、飲料瓶蓋檢測

通過激光位移傳感器測量飲料瓶蓋的高度來監(jiān)視瓶蓋是否蓋緊。

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