激光测距仪原理讲解,选型和应用!但你知道它的缺点吗?

时间:2018-09-25 09:22来源:电气自动化应用作者:xuji 点击:
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摘要:激光测距仪被大家所熟知是由于手持式测距仪的普及,手持式激光测距仪有着操作简易,价格亲民的特点被应用在工业和非工业,那么除了手持式激光测距仪,工业中还有着精度更高,体型更加小巧的激光测距传感器,也是因为其测距方便的特点被广泛应用在工业的大大小小角落。 今天带大家了解下激光测距传感器的原理,应用场合以及优缺点还有选型等等因素,下篇文章还为

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激光测距仪原理讲解,选型和应用!但你知道它的缺点吗?

激光测距仪被大家所熟知是由于手持式测距仪的普及,手持式激光测距仪有着操作简易,价格亲民的特点被应用在工业和非工业,那么除了手持式激光测距仪,工业中还有着精度更高,体型更加小巧的激光测距传感器,也是因为其测距方便的特点被广泛应用在工业的大大小小角落。

今天带大家了解下激光测距传感器的原理,应用场合以及优缺点还有选型等等因素,下篇文章还为大家带来实用案例,即激光测距仪与PLC的连接方式以及如何编程等等。

三角测量的原理

激光测距仪原理讲解,选型和应用!但你知道它的缺点吗?

如上图所示,半导体激光发出的激光束照射在目标上。接收器透镜聚集目标反射的光线并聚焦到感光元件上。 当与目标之间的距离发生改变时,通过接收器透镜的反射光的角度会随之改变,光线聚焦在感光元件上的位置也有所不同。

时间测量的原理

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在发光的激光照射到物体并返回的时间内测量距离。不会影响工件的表面状态,可进行稳定检测。检测右图中接收激光反射光的时间T,并计算距离Y。

计算公式: 2Y(往返距离) = C(光速) × T(接收反射光的时间)。

共焦测量的原理

测量部内部有镜头。镜头分别有固定的焦点距离,镜头的焦点距离设定为 F。使用该镜头聚光时,高度为 F 时则焦点重合 ,光线聚为1点。高度偏离 F 时,光线逐渐变模糊。

激光测距仪原理讲解,选型和应用!但你知道它的缺点吗?

确定了该反射光量最强时音叉(镜头)的高度,目标物是否位于与该处相距焦点距离 F,便一目了然。通过 内部传感器高精度读取此时的音叉(镜头)位置,即可测量与目标物的距离。 由于是测量对焦高度,因此可不受目标物材料、颜色、倾斜等的影响,实现准确测量。

激光传感器的优缺点和注意事项;

在工业应用中,除了激光传感器,还有个功能类似的传感器,即超声波位移传感器,超声波位移传感器虽然因为制作工艺简单因此价格便宜很多,但有着致命的缺点,就是;超声波束非点状且响应时间较长。

熟知超声波传感器的热年都知道,超声波发出信号的时候是以一个扩散的形状发出去的且量程越大其面积越大,而一旦一点被遮挡信号即发射回去,因此使用起来很受限。

但激光传感器只是一个光斑,无论是很小的一个洞,还是远处的一个物体,它都可以使用,而且激光的响应时间非常快,因此可以用于快速测量。

但光类传感器都有一个致命的缺点,那就是怕水怕灰,一些激光传感器本身可以做到IP65,但在使用的时候发射器表面如果有水有灰的话光线就会被发射回去,产生假信号,在这一点上激光的表现明显不如超声波。

激光传感器在工业中的应用;

1 一些大型车辆或者目标的移动距离;工业中运动控制最精确的当属伺服系统,但我们以前讲过,伺服系统有着天生的局限性,即是无法长距离使用,而变频器加编码器可以长距离使用但编码器安装起来不是很容易,且容易损坏。这时激光测距仪就体现了价值。

将直线移动的车辆上安装一个反光板,在地上固定好激光测距传感器,将光斑打到反光板上,即可测出距离;很多重工业都是这样测距的。

2 检测行业的核心;在检测行业它也是不可或缺的一个测量手段,激光测距传感器是最为精确的测点式传感器,在手机行业汽车行业等等需要对产品进行精确测量的场合都可以见到,在这些行业,激光测距传感器主要是检测产品的表面,厚度,缝隙和磨损等等。

激光测距传感器的选型;

激光测距传感器本身的精度和量程有很大关系,既是量程范围越大,精度越低,而且范围大精度高的传感器都非常昂贵。

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【光粒网综合报道】( 责任编辑:xuji )
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