前言

激光位移傳(chuan) 感器能夠利用激光的高方向性、高單色性和高亮度等特點可實現無接觸遠距離測量。激光位移傳(chuan) 感器（磁致伸縮位移傳(chuan) 感器）就是利用激光的這些優(you) 點製成的新型測量儀(yi) 表，它的出現，使位移測量的精度、可靠性得到極大的提高，也為(wei) 非接觸位移測量提供了有效的測量方法。

激光位移傳(chuan) 感器因其較高的測量精度和非接觸測量特性，廣泛應用於(yu) 高校和研究機構、汽車工業(ye) 、機械製造工業(ye) 、航空與(yu) 軍(jun) 事工業(ye) 、冶金和材料工業(ye) 的精密測量檢測。激光位移傳(chuan) 感器可精確非接觸測量被測物體(ti) 的位置、位移等變化，主要應用於(yu) 檢測物的位移、厚度、振動、距離、直徑等幾何量的測量。按照測量原理,激光位移傳(chuan) 感器原理分為(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，下麵分別介紹激光位移傳(chuan) 感器的兩(liang) 種測量原理。

激光位移傳(chuan) 感器的測量原理

圖1 激光三角法測量原理圖

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CCD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。

激光發射器通過鏡頭將可見紅色激光射向物體(ti) 表麵，經物體(ti) 反射的激光通過接受器鏡頭，被內(nei) 部的CCD線性相機接受，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) 角度即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) 量輸出可設置獨立檢測窗口。

激光回波分析法測量原理

激光位移傳(chuan) 感器采用回波分析原理來測量距離可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、激光接受器等部分組成。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) 脈衝(chong) 到檢測物並返回至接收器，處理器計算激光脈衝(chong) 遇到檢測物並返回接收器所需時間，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。

圖2 激光回波分析法測量原理圖

激光位移傳(chuan) 感器的應用

激光傳(chuan) 感器（直線位移傳(chuan) 感器）是利用激光技術進行測量的傳(chuan) 感器。它由激光器、激光檢測器和測量電路組成。激光傳(chuan) 感器是新型測量儀(yi) 表，利用了激光具有高方向性、高單色性和高亮度的特點，它的優(you) 點是能實現無接觸遠距離測量，速度快，精度高，量程大，抗光、電幹擾能力強等。

激光傳(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。

結語

激光位移傳(chuan) 感器是目前精準度最高的位移傳(chuan) 感器，但是由於(yu) 它的體(ti) 積較大、安裝複雜，這些都極大的限製了激光位移傳(chuan) 感器的應用範圍。隨著技術的不斷進步，相信激光位移傳(chuan) 感器的應用範圍將更加廣闊。