關(guān)于激光傳感器的工作原理以及應(yīng)用場(chǎng)合解析

隨著全球多樣化的發(fā)展，我們的生活也在不斷變化著，包括我們接觸的各種各樣的電子產(chǎn)品，那么你一定不知道這些產(chǎn)品的一些組成，比如激光傳感器。

激光傳感器工作原理

激光傳感器工作時(shí)，激光發(fā)射二極管首先對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖。激光被目標(biāo)反射后向四面八方散射。部分散射光返回傳感器接收器，被光學(xué)系統(tǒng)接收后在雪崩光電二極管上成像。雪崩光電二極管是一種具有內(nèi)部放大功能的光學(xué)傳感器，因此可以檢測(cè)極微弱的光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)。最常見的是激光測(cè)距傳感器，它可以通過(guò)記錄和處理從發(fā)出光脈沖到接收到光脈沖的時(shí)間來(lái)確定目標(biāo)距離。由于光速太快，激光傳感器可以準(zhǔn)確測(cè)量傳輸時(shí)間。

比如光速大約是3*10^8m/s。為了達(dá)到1mm的分辨率，傳輸時(shí)間測(cè)距傳感器的電子電路可以區(qū)分以下極短的時(shí)間：0.001m/(3*10^8m/s)=3ps，需要區(qū)分3ps的時(shí)間，即對(duì)電子技術(shù)要求太高，實(shí)現(xiàn)成本太高。但是今天的激光測(cè)距傳感器巧妙地避開了這個(gè)障礙，采用了一個(gè)簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)原理，即平均法實(shí)現(xiàn)了1mm的分辨率，并且可以保證響應(yīng)速度。

激光傳感器應(yīng)用

隨著激光技術(shù)的進(jìn)步，激光傳感器也成為一種新型的傳感器。 它是一種利用激光技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的傳感器，由激光器、激光探測(cè)器和測(cè)量電路組成。激光傳感器是一種新型的測(cè)量?jī)x器。優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)非接觸式遠(yuǎn)距離測(cè)量。它具有速度快、精度高、范圍大、電抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在眾多工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

1、測(cè)試測(cè)量

激光器的高指向性、高單色性和高亮度可實(shí)現(xiàn)非接觸式遠(yuǎn)距離測(cè)量。激光傳感器常用于測(cè)量長(zhǎng)度、距離、振動(dòng)、方向等物理量，也可用于大氣污染物的探傷和監(jiān)測(cè)。

2、激光測(cè)速

激光測(cè)速是一種基于吉多普勒原理的激光測(cè)速方法。激光多普勒測(cè)速儀比較常用，可以測(cè)量風(fēng)洞風(fēng)速、火箭燃料速度、飛機(jī)噴氣風(fēng)速、大氣風(fēng)速和化學(xué)反應(yīng)。 粒子在介質(zhì)中的大小和收斂速度。

3、車輛寬高超限檢測(cè)

采用激光傳感器進(jìn)行快速測(cè)量，采用PC工控機(jī)網(wǎng)絡(luò)核心和可視化編程軟件VB與傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和處理。同時(shí)設(shè)計(jì)了界面友好的上位機(jī)控制軟件?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)表明，該系統(tǒng)實(shí)時(shí)性好，測(cè)量精度高，具有一定的實(shí)用價(jià)值。

4、無(wú)人車

比如谷歌的第二代無(wú)人車就配備了激光傳感器，頂部的激光傳感器還是比較明顯的，其他傳感器設(shè)置的非常隱蔽。清晰的谷歌無(wú)人駕駛汽車標(biāo)識(shí)貼在車輛的前后和兩側(cè)。谷歌自動(dòng)駕駛汽車的驅(qū)動(dòng)原理是通過(guò)安裝在汽車周圍的眾多傳感器不斷采集車輛自身及周圍環(huán)境的各種準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，通過(guò)車內(nèi)處理器進(jìn)行分析計(jì)算，然后根據(jù)車輛的行駛軌跡進(jìn)行控制。到計(jì)算結(jié)果。

5、汽車防撞探測(cè)器

現(xiàn)有的汽車防撞系統(tǒng)的激光測(cè)距傳感器大多采用激光束以非接觸方式識(shí)別汽車前后目標(biāo)汽車之間的距離。當(dāng)汽車之間的距離小于預(yù)定的安全距離時(shí)，汽車將防止碰撞。系統(tǒng)對(duì)汽車進(jìn)行緊急制動(dòng)，或向駕駛員發(fā)出警報(bào)，或綜合目標(biāo)車速、汽車距離、汽車制動(dòng)距離、響應(yīng)時(shí)間等，對(duì)汽車行駛做出實(shí)時(shí)判斷和響應(yīng)，可大大減少駕駛事故。

全球的傳感器市場(chǎng)在不斷變化的創(chuàng)新之中呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。有關(guān)專家指出，傳感器領(lǐng)域的主要技術(shù)將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上予以延伸和提高，各國(guó)將競(jìng)相加速新一代傳感器的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，競(jìng)爭(zhēng)也將日益激烈。激光式傳感器的結(jié)構(gòu)和原理簡(jiǎn)單可靠，抗干擾能力強(qiáng)，適應(yīng)于各種惡劣的工作環(huán)境，分辨率較高，未來(lái)在很多領(lǐng)域可發(fā)揮自身的作用。在研究設(shè)計(jì)過(guò)程中，一定會(huì)有這樣或著那樣的問題，這就需要我們的科研工作者在設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，這樣才能促進(jìn)產(chǎn)品的不斷革新。