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解決方案

激光位移傳感器原理和應用

cici 來源:電子元件技術網2018-12-13 我要評論(0 )   

激光位移傳(chuan) 感器可以測量位移、厚度、振動、距離、直徑等精密的幾何測量。激光有直線度好的優(you) 良特性,同樣激光位移傳(chuan) 感器相對於(yu) 我

激光位移傳(chuan) 感器可以測量位移、厚度、振動、距離、直徑等精密的幾何測量。激光有直線度好的優(you) 良特性,同樣激光位移傳(chuan) 感器相對於(yu) 我們(men) 已知的超聲波傳(chuan) 感器有更高的精度。但是,激光的產(chan) 生裝置相對比較複雜且體(ti) 積較大,因此會(hui) 對激光位移傳(chuan) 感器的應用範圍要求較苛刻。

激光位移傳(chuan) 感器原理

先給大家分享一個(ge) 激光位移傳(chuan) 感器原理圖,一般激光位移傳(chuan) 感器采用的基本原理是光學三角法:

半導體(ti) 激光器①被鏡片②聚焦到被測物體(ti) ⑥。反射光被鏡片③收集,投射到CMOS陣列④上;信號處理器⑤通過三角函數計算陣列④上的光點位置得到距物體(ti) 的距離。

激光位移傳(chuan) 感器原理和應用

激光位移傳(chuan) 感器原理和應用

按照測量原理, 激光位移傳(chuan) 感器分為(wei) 激光三角測量法和激光回波分析法, 激光三角測量法一般適用於(yu) 高精度、短距離的測量,而激光回波分析法則用於(yu) 遠距離測量,下麵分別介紹激光三角測量原理和激光回波分析原理。

1.激光位移傳(chuan) 感器原理之激光三角測量法原理

激光發射器通過鏡頭將可見紅色激光射向被測物體(ti) 表麵,經物體(ti) 反射的激光通過接收器鏡頭,被內(nei) 部的CCD線性相機接收,根據不同的距離,CCD線性相機可以在不同的角度下“看見”這個(ge) 光點。根據這個(ge) 角度及已知的激光和相機之間的距離,數字信號處理器就能計算出傳(chuan) 感器和被測物體(ti) 之間的距離。

同時,光束在接收元件的位置通過模擬和數字電路處理,並通過微處理器分析,計算出相應的輸出值,並在用戶設定的模擬量窗口內(nei) ,按比例輸出標準數據信號。如果使用開關(guan) 量輸出,則在設定的窗口內(nei) 導通,窗口之外截止。另外,模擬量與(yu) 開關(guan) 量輸出可獨立設置檢測窗口。

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

激光位移傳(chuan) 感器原理和應用

激光位移傳(chuan) 感器原理和應用

激光位移傳(chuan) 感器原理和應用

2.激光位移傳(chuan) 感器原理之激光回波分析原理

激光位移傳(chuan) 感器采用回波分析原理來測量距離以達到一定程度的精度。傳(chuan) 感器內(nei) 部是由處理器單元、回波處理單元、激光發射器、激光接收器等部分組成。激光位移傳(chuan) 感器通過激光發射器每秒發射一百萬(wan) 個(ge) 激光脈衝(chong) 到檢測物並返回至接收器,處理器計算激光脈衝(chong) 遇到檢測物並返回至接收器所需的時間,以此計算出距離值,該輸出值是將上千次的測量結果進行的平均輸出。即所謂的脈衝(chong) 時間法測量的。激光回波分析法適合於(yu) 長距離檢測,但測量精度相對於(yu) 激光三角測量法要低,最遠檢測距離可達250m。

激光位移傳(chuan) 感器原理之應用說明

激光位移傳(chuan) 感器常用於(yu) 長度、距離、振動、速度、方位等物理量的測量,還可用於(yu) 探傷(shang) 和大氣汙染物的監測等 。

1.尺寸測定:微小零件的位置識別;傳(chuan) 送帶上有無零件的監測;材料重疊和覆蓋的探測;機械手位置(工具中心位置)的控製;器件狀態檢測;器件位置的探測(通過小孔);液位的監測;厚度的測量;振動分析;碰撞試驗測量;汽車相關(guan) 試驗等。

2.金屬薄片和薄板的厚度測量:激光傳(chuan) 感器測量金屬薄片(薄板)的厚度。厚度的變化檢出可以幫助發現皺紋,小洞或者重疊,以避免機器發生故障。

3.氣缸筒的測量,同時測量:角度,長度,內(nei) 、外直徑偏心度,圓錐度,同心度以及表麵輪廓。4.長度的測量:將測量的組件放在指定位置的輸送帶上,激光傳(chuan) 感器檢測到該組件並與(yu) 觸發的激光掃描儀(yi) 同時進行測量,最後得到組件的長度。

5.均勻度的檢查:在要測量的工件運動的傾(qing) 斜方向一行放幾個(ge) 激光傳(chuan) 感器,直接通過一個(ge) 傳(chuan) 感器進行度量值的輸出,另外也可以用一個(ge) 軟件計算出度量值,並根據信號或數據讀出結果。

6.電子元件的檢查:用兩(liang) 個(ge) 激光掃描儀(yi) ,將被測元件擺放在兩(liang) 者之間,最後通過傳(chuan) 感器讀出數據,從(cong) 而檢測出該元件尺寸的精確度及完整性。

7.生產(chan) 線上灌裝級別的檢查:激光傳(chuan) 感器集成到灌裝產(chan) 品的生產(chan) 製造中,當灌裝產(chan) 品經過傳(chuan) 感器時,就可以檢測到是否填充滿。傳(chuan) 感器用激光束反射表麵的擴展程序就能精確的識別灌裝產(chan) 品填充是否合格以及產(chan) 品的數量。

8.傳(chuan) 感器測量物體(ti) 的直線度:首先你需要2-3個(ge) 激光位移傳(chuan) 感器來進行組合式的測量,然後將3個(ge) 激光位移傳(chuan) 感器安裝在於(yu) 產(chan) 線平行的一條直線上,並根據你所需要的測量精度來確定三個(ge) 激光位移傳(chuan) 感器之間的間距。最後,你需要讓這一個(ge) 物體(ti) 以平行於(yu) 激光位移傳(chuan) 感器安裝線上的方向前進。當產(chan) 線與(yu) 傳(chuan) 感器的安裝線是平行的情況下,三個(ge) 傳(chuan) 感器測出來的距離差別越大則此物體(ti) 的直線度越差,三個(ge) 傳(chuan) 感器測出來的距離差別越小,說明此物體(ti) 的直線度越好,你可以根據你所要測量物體(ti) 的長度,以及三個(ge) 傳(chuan) 感器安裝間的間距等數據來確立一個(ge) 直線度的百分比,從(cong) 而得到量化的信號輸出,已達到檢測物體(ti) 直線度的目的。

 

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