激光測距傳感器的工作原理是什么？在應(yīng)用方面具有哪些優(yōu)缺點？

激光測距儀因手持測距儀的普及而家喻戶曉，手持激光測距儀器具有操作方便、價格親民的特點，被應(yīng)用于工業(yè)和非工業(yè)，所以除了手持式激光測距儀之外，在行業(yè)之中還有更精確、更小巧的激光測距傳感器，也因為其測距方便的特點被廣泛應(yīng)用于行業(yè)的大小角落。

今天就帶大家了解激光測距儀的原理、應(yīng)用及優(yōu)缺點選擇等因素，下一篇文章還將帶來實用案例，即激光測距儀器與PLC的連接及如何編程等。

三角法原理。

如上圖所示，半導(dǎo)體激光器發(fā)出的激光光束照射在靶上。接收器透鏡收集來自目標的反射光并將其聚焦在傳感器之上。當與目標的距離發(fā)生變化時，通過接收透鏡的反射光的角度發(fā)生變化，光聚焦在光敏元件之上的位置也不同。

時間測量的原則。

測量發(fā)光激光擊之中物體并返回時的距離。不影響工件表面狀態(tài)，可穩(wěn)定檢查。檢測時間接收到的激光反射光在正確的數(shù)字，并計算距離Y。

公式：2Y(往返距離)=C(光速)×T(接收反射光的時間)。

共焦測量原理。

測量部里有攝像頭。每個鏡頭都有固定的焦距，鏡頭的焦距設(shè)為F。用透鏡聚光時，高度為F時焦點重合，光線集中到一點。當高度偏離F時，光線逐漸變得模糊。

確定了反射光最強時音叉(透鏡)的高度，并明確了目標物體是否位于離光斑的焦距F處。與目標的距離可以通過讀取音叉(鏡頭)的位置在這個時候通過外部傳感器的高精度測量。由于測量了焦點高度，因此可以在不受目標材料、顏色、傾斜度等影響的情況之下實現(xiàn)精確測量。

激光傳感器的優(yōu)點和缺點。

在工業(yè)應(yīng)用之中，除了激光傳感器之外，還有一種功能類似的傳感器，那就是超聲波位移傳感器雖然制作工藝簡單，所以價格便宜很多，但卻有著致命的缺點。超聲波無光斑，響應(yīng)時間長。

熟悉超聲波傳感器的人都知道，當超聲波信號以擴散的形式發(fā)出時，范圍越大，面積越大。一旦一個點被屏蔽，信號就被傳輸回來，所以它的使用是有限的。

但是激光傳感器只是一個光斑，無論是一個很小的孔，還是一個遙遠的物體，它都可以使用，而且激光的響應(yīng)時間非?？?，所以可以進行快速測量。

不過光傳感器有一個致命的缺點，就是怕水怕灰，有些激光傳感器本身就能做到IP65。但是，在使用時，如果發(fā)射器表面有水和灰，光就會被反射回來，產(chǎn)生假信號，此時激光器的性能顯然不如超聲波。

激光傳感器在工業(yè)之中的應(yīng)用。

1、大型車輛或目標的移動距離。工業(yè)之上最精確的運動控制是伺服系統(tǒng)，但正如我們后面所說，伺服系統(tǒng)具有固有的局限性。既不能長距離使用，變頻器和編碼器可以長距離的使用但編碼器不容易安裝，容易損壞。然后激光測距儀的數(shù)值。

在直線行駛的車輛之上安裝反光鏡，將激光測距傳感器固定在地面之上，對準反光鏡之上的點，即可測量距離。很多重工業(yè)都這樣做。

2 、檢測行業(yè)的核心。在檢測行業(yè)之中它也是不可缺少的測量手段，激光測距傳感器是最精確的點傳感器，在手機行業(yè)、汽車行業(yè)等，對產(chǎn)品進行精確測量的需求可見一斑，在這些行業(yè)之中，激光測距的傳感器主要檢測產(chǎn)品的表面、厚度、間隙和磨損等。

激光測距傳感器的選擇。激光測距傳感器本身的精度與射程有很大關(guān)系，范圍越大，精度越低，高精度傳感器的范圍非常昂貴。

激光術(shù)語表示受激輻射的光放大。它是特殊的光發(fā)射或紅外輻射。它具有以下屬性或特性。激光是一種小工具，它可以激活微量元素或原子，以特定頻率發(fā)出光并增強光，定期發(fā)出極薄的光發(fā)射。輻射基本上涵蓋了非常有限的明顯、紅外或明亮頻率范圍。

單色例如包括一個頻率。這意味著激光可以進入更溫和的區(qū)域以進行更長的距離，而不會降低激光柱的力功率。相干，例如所有部分都在舞臺上。這意味著激光釋放合理的光。因此，可以想象在切割和光刻中使用激光。例如，準直所有部件以相同的方式行進。這意味著激光在更突出的距離上跟隨細長的方式。

什么是激光測距傳感器

激光測距傳感器利用激光精確測量目標距離的傳感器。激光測距傳感器是一種利用調(diào)制激光的一定參數(shù)精確測量目標距離的儀器。脈沖激光測距傳感器在操作過程中向目標發(fā)射一束或一系列短脈沖激光束。光電元件的作用就是接收測量目標反射出的激光束，定時器精準測定從發(fā)射到接收激光束的時長，并計算測量值。儀器到目標的距離。大多數(shù)激光測距傳感器采用基于相位的測距方法，精度為1毫米，適用于各種高精度測量應(yīng)用。

當激光測距傳感器的激光光點瞄準目標并發(fā)出時，測量往返時間，然后乘以光速獲得往返距離。雷達傳感器激光測距具有方向性強、單色度高、功率大等優(yōu)點。這些對于長距離測量、確定目標方位、提高接收系統(tǒng)的信噪比和保證測量精度都非常重要。

由于激光測距傳感器具備高方向性、高單色性以及高功率等特點，這些對于長距離測量、確定目標方位角以及保證測量精度等是非常關(guān)鍵的。添加激光雷達的激光測距傳感器裝置不僅可以測距，還可以測量目標方位角以及移動速度等，

激光測距傳感器的優(yōu)缺點

通常激光測距傳感器主要的優(yōu)勢為其體積非常輕便且易于使用。激光位移傳感器是非接觸式的，它通過記錄和處理光脈沖從發(fā)出到接收到的時間來測量目標距離。由于光速太快，激光傳感器必須極其精確地測量傳輸時間。

激光測距傳感器與其他技術(shù)比較，其運行成本非常低且效率高，能夠解決小于一微米的測量結(jié)果。激光測距傳感器的測量范圍很大，因此它們能夠適應(yīng)非常廣泛的應(yīng)用要求。由于操作距離大，有足夠的距離來減少接觸移動物體造成的潛在損壞。

但是，重要的是要確保激光系統(tǒng)清潔且沒有灰塵和其他異物，否則會影響精度。由于激光頭具有高度敏感的電子元件，因此它們的工作溫度受到一定的限制。此外，真空裝置不能在沒有外部冷卻的情況下進行。

文章主要介紹了激光測距傳感器的優(yōu)缺點，瀏覽文章可以了解到激光測距傳感器與其他技術(shù)比較，其運行成本非常低且效率高，能夠解決小于一微米的測量結(jié)果。激光測距傳感器的測量范圍很大，因此它們能夠適應(yīng)非常廣泛的應(yīng)用要求。由于操作距離大，有足夠的距離來減少接觸移動物體造成的潛在損壞。

激光測距傳感器是先由激光二極管對準目標發(fā)射激光脈沖，經(jīng)目標反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器，被光學(xué)系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內(nèi)部具有放大功能的光學(xué)傳感器，因此它能檢測極其微弱的光信號。記錄并處理從光脈沖發(fā)出到返回被接收所經(jīng)歷的時間，即可測定目標距離。下面來聊一聊激光測距傳感器的原理及應(yīng)用剖析，一起來看看吧!

激光傳感器必須極其精確地測定傳輸時間，因為光速太快。要分辨出3ps的時間，這是對電子技術(shù)提出的過高要求，實現(xiàn)起來造價太高。

但是如今的激光傳感器巧妙地避開了這一障礙，利用一種簡單的統(tǒng)計學(xué)原理，即平均法則實現(xiàn)了1mm的分辨率，并且能保證響應(yīng)速度。

遠距離激光測距儀在工作時向目標射出一束很細的激光，由光電元件接收目標反射的激光束，計時器測定激光束從發(fā)射到接收的時間，計算出從觀測者到目標的距離;LED白光測速儀成像在儀表內(nèi)部集成電路芯片CCD上，CCD芯片性能穩(wěn)定，工作壽命長，且基本不受工作環(huán)境和溫度的影響。因此，LED白光測速儀測量精度有保證，性能穩(wěn)定可靠。