激光位移傳感器測(cè)量：使用創(chuàng)想智控激光位移傳感器進(jìn)行精確的2D／3D測(cè)量 第1張" title="激光位移傳感器測(cè)量：使用創(chuàng)想智控激光位移傳感器進(jìn)行精確的2D／3D測(cè)量 第1張-傳感器知識(shí)網(wǎng)"/>
激光位移傳感器測(cè)量：使用創(chuàng)想智控激光位移傳感器進(jìn)行精確的2D／3D測(cè)量
使用激光線三角測(cè)量可以在各種表面上非常精確地測(cè)量幾何形狀。創(chuàng)想智控激光位移傳感器基于此原理，可用于多種應(yīng)用。
激光位移傳感器將激光束聚焦到目標(biāo)上，與激光束成固定角度傾斜的高空間分辨率傳感器陣列可檢測(cè)表面上的漫反射。傳感器與目標(biāo)之間的距離的變化還改變了反射光投射到傳感器陣列上的角度，因此也改變了反射光在傳感器陣列上的位置。使用三角形中的角度關(guān)系，可以計(jì)算目標(biāo)表面和傳感器之間的距離。這種測(cè)量方法可實(shí)現(xiàn)亞微米范圍內(nèi)的測(cè)量精度。又因?yàn)楫?dāng)激光線投射到成形表面上時(shí)，直線激光線成為表面輪廓，因此也被稱為激光輪廓傳感器。
激光位移傳感器根據(jù)反射光的強(qiáng)度值來計(jì)算該表面輪廓，該反射光的強(qiáng)度值被傳輸?shù)轿恢妹舾械膫鞲衅髟稀＜词乖黾恿巳S尺寸，目標(biāo)也可以在垂直于激光線的方向上移動(dòng)，創(chuàng)建表面的三維圖像。
激光輪廓傳感器的性能取決于幾個(gè)因素。當(dāng)所有必要的組件（包括用于激光線的聚焦透鏡、激光源、傳感器元件和接收光學(xué)器件）被封裝在一個(gè)整體中時(shí)，這種條件被認(rèn)為是理想的。此外，目標(biāo)與傳感器之間的距離以及照明會(huì)影響測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量。為了抑制光干擾，激光輪廓傳感器一般在接收光學(xué)元件的前面安裝有一個(gè)濾光鏡，該濾光鏡僅允許所施加激光的波長(zhǎng)通過。那么，激光二極管和所用透鏡的質(zhì)量也決定了可以聚焦到目標(biāo)上的線條的清晰度。
激光的波長(zhǎng)在確定測(cè)量結(jié)果的精度中起著作用。與傳統(tǒng)的紅色激光二極管相比，藍(lán)色激光二極管的激光線可以更清晰地聚焦到目標(biāo)上。由于藍(lán)色激光不會(huì)太深地穿透表面，因此可以進(jìn)一步提高測(cè)量結(jié)果。藍(lán)色激光位移傳感器可用于檢測(cè)使用傳統(tǒng)紅色激光位移傳感器難以測(cè)量的表面，例如半透明材料或有機(jī)材料（例如食物和木材）。
激光位移傳感器可以非常精確且非常快速地測(cè)量表面。
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激光位移傳感器測(cè)量：新特光電參加2021第十八屆武漢光博會(huì)圓滿結(jié)束
激光位移傳感器被稱為機(jī)器人的眼睛，在焊接、毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理、上下料、裝配等作業(yè)中，都具有不可替代的作用。那么，什么是激光位移傳感器呢？
激光位移傳感器是利用激光技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的傳感器，由激光器、激光檢測(cè)器和測(cè)量電路組成。作為新型測(cè)量設(shè)備，激光位移傳感器能夠精確非接觸測(cè)量被測(cè)物體的位置、位移等變化，還可測(cè)量位移、厚度、振動(dòng)、距離、直徑等精密的幾何測(cè)量。
目前，激光位移傳感器按照原理可分為激光三角測(cè)量法和激光回波分析法兩種，其中激光三角測(cè)量法適用于高精度、短距離的測(cè)量，激光回波分析法則用于遠(yuǎn)距離測(cè)量。在當(dāng)前的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用中，通常采用三角測(cè)量法，這種方法最高線性度可達(dá)1um，分辨率可達(dá)到0.1um的水平。
三角測(cè)量法的原理是通過鏡頭將可見紅色激光射向被測(cè)物體表面，經(jīng)物體反射的激光通過接收器鏡頭，被內(nèi)部的CCD線性相機(jī)接收，根據(jù)不同的距離，CCD線性相機(jī)可以在不同的角度下“看見”這個(gè)光點(diǎn)。根據(jù)這個(gè)角度及已知的激光和相機(jī)之間的距離，數(shù)字信號(hào)處理器就能計(jì)算出傳感器和被測(cè)物體之間的距離。
同時(shí)，光束在接收元件的位置通過模擬和數(shù)字電路處理，并通過微處理器分析，計(jì)算出相應(yīng)的輸出值，并在用戶設(shè)定的模擬量窗口內(nèi)，按比例輸出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信號(hào)。如果使用開關(guān)量輸出，則在設(shè)定的窗口內(nèi)導(dǎo)通，窗口之外截止。另外，模擬量與開關(guān)量輸出可獨(dú)立設(shè)置檢測(cè)窗口。
回波分析法則是通過激光發(fā)射器每秒發(fā)射一百萬個(gè)激光脈沖到檢測(cè)物并返回至接收器，處理器計(jì)算激光脈沖遇到檢測(cè)物并返回至接收器所需的時(shí)間，以此計(jì)算出距離值，該輸出值是將上千次的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行的平均輸出，即所謂的脈沖時(shí)間法測(cè)量的。激光回波分析法適合于長(zhǎng)距離檢測(cè)，但測(cè)量精度相對(duì)于激光三角測(cè)量法要低，最遠(yuǎn)檢測(cè)距離可達(dá)250m。
激光位移傳感器
新特光電的這款傳感器采用了全球?qū)＠夹g(shù)—錐光偏振全息技術(shù)，此技術(shù)相較于各種工業(yè)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)距離測(cè)量方法明顯更具優(yōu)勢(shì)，此傳感器無運(yùn)動(dòng)部件所以產(chǎn)品的穩(wěn)定和精度更好。
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激光位移傳感器測(cè)量：激光位移傳感器
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激光位移傳感器
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激光位移傳感器是利用激光技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的傳感器。它由激光器、激光檢測(cè)器和測(cè)量電路組成。激光傳感器是新型測(cè)量?jī)x表。能夠精確非接觸測(cè)量被測(cè)物體的位置、位移等變化。可以測(cè)量位移、厚度、振動(dòng)、距離、直徑等精密的幾何測(cè)量。激光有直線度好的優(yōu)良特性，同樣激光位移傳感器相對(duì)于我們已知的超聲波傳感器有更高的精度。但是，激光的產(chǎn)生裝置相對(duì)比較復(fù)雜且體積較大，因此會(huì)對(duì)激光位移傳感器的應(yīng)用范圍要求較苛刻。
中文名
激光位移傳感器
外文名
Laser displacement sensor
檢測(cè)距離
40~60mm（量程20mm）
分辨率
7um
目錄
1
基本原理
?
三角測(cè)量法
?
回波分析法
2
測(cè)量應(yīng)用
3
性能參數(shù)
4
其他
激光位移傳感器基本原理
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語音
激光位移傳感器可精確非接觸測(cè)量被測(cè)物體的位置、位移等變化，主要應(yīng)用于檢測(cè)物體的位移、厚度、振動(dòng)、距離、直徑等幾何量的測(cè)量。按照測(cè)量原理,激光位移傳感器原理分為激光三角測(cè)量法和激光回波分析法,激光三角測(cè)量法一般適用于高精度、短距離的測(cè)量，而激光回波分析法則用于遠(yuǎn)距離測(cè)量，下面分別介紹激光位移傳感器原理的兩種測(cè)量方式。
激光位移傳感器三角測(cè)量法
激光發(fā)射器通過鏡頭將可見紅色激光射向被測(cè)物體表面，經(jīng)物體表面散射的激光通過接收器鏡頭，被內(nèi)部的CCD線性相機(jī)接收，根據(jù)不同的距離，CCD線性相機(jī)可以在不同的角度下“看見”這個(gè)光點(diǎn)。根據(jù)這個(gè)角度及已知的激光和相機(jī)之間的距離，數(shù)字信號(hào)處理器就能計(jì)算出傳感器和被測(cè)物體之間的距離。同時(shí)，光束在接收元件的位置通過模擬和數(shù)字電路處理，并通過微處理器分析，計(jì)算出相應(yīng)的輸出值，并在用戶設(shè)定的模擬量窗口內(nèi)，按比例輸出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信號(hào)。如果使用開關(guān)量輸出，則在設(shè)定的窗口內(nèi)導(dǎo)通，窗口之外截止。另外，模擬量與開關(guān)量輸出可獨(dú)立設(shè)置檢測(cè)窗口。采取三角測(cè)量法的激光位移傳感器最高線性度可達(dá)1um，分辨率更是可達(dá)到0.1um的水平。比如ZLDS100類型的傳感器，它可以達(dá)到0.01%高分辨率，0.1%高線性度，9.4KHz高響應(yīng)，適應(yīng)惡劣環(huán)境。
激光位移傳感器回波分析法
激光位移傳感器采用回波分析原理來測(cè)量距離以達(dá)到一定程度的精度。傳感器內(nèi)部是由處理器單元、回波處理單元、激光發(fā)射器、激光接收器等部分組成。激光位移傳感器通過激光發(fā)射器每秒發(fā)射一百萬個(gè)激光脈沖到檢測(cè)物并返回至接收器，處理器計(jì)算激光脈沖遇到檢測(cè)物并返回至接收器所需的時(shí)間，以此計(jì)算出距離值，該輸出值是將上千次的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行的平均輸出。即所謂的脈沖時(shí)間法測(cè)量的。激光回波分析法適合于長(zhǎng)距離檢測(cè)，但測(cè)量精度相對(duì)于激光三角測(cè)量法要低，最遠(yuǎn)檢測(cè)距離可達(dá)250m。
激光位移傳感器測(cè)量應(yīng)用
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激光位移傳感器常用于長(zhǎng)度、距離、振動(dòng)、速度、方位等物理量的測(cè)量，還可用于探傷和大氣污染物的監(jiān)測(cè)等.1.尺寸測(cè)定：微小零件的位置識(shí)別;傳送帶上有無零件的監(jiān)測(cè);材料重疊和覆蓋的探測(cè);機(jī)械手位置(工具中心位置)的控制;器件狀態(tài)檢測(cè);器件位置的探測(cè)(通過小孔);液位的監(jiān)測(cè);厚度的測(cè)量;振動(dòng)分析;碰撞試驗(yàn)測(cè)量;汽車相關(guān)試驗(yàn)等。2.金屬薄片和薄板的厚度測(cè)量：激光傳感器測(cè)量金屬薄片(薄板)的厚度。厚度的變化檢出可以幫助發(fā)現(xiàn)皺紋，小洞或者重疊，以避免機(jī)器發(fā)生故障。3.氣缸筒的測(cè)量，同時(shí)測(cè)量：角度，長(zhǎng)度，內(nèi)、外直徑偏心度，圓錐度，同心度以及表面輪廓。4.長(zhǎng)度的測(cè)量：將測(cè)量的組件放在指定位置的輸送帶上，激光傳感器檢測(cè)到該組件并與觸發(fā)的激光掃描儀同時(shí)進(jìn)行測(cè)量，最后得到組件的長(zhǎng)度。5.均勻度的檢查：在要測(cè)量的工件運(yùn)動(dòng)的傾斜方向一行放幾個(gè)激光傳感器，直接通過一個(gè)傳感器進(jìn)行度量值的輸出，另外也可以用一個(gè)軟件計(jì)算出度量值，并根據(jù)信號(hào)或數(shù)據(jù)讀出結(jié)果。6.電子元件的檢查：用兩個(gè)激光掃描儀，將被測(cè)元件擺放在兩者之間，最后通過傳感器讀出數(shù)據(jù)，從而檢測(cè)出該元件尺寸的精確度及完整性。7.生產(chǎn)線上灌裝級(jí)別的檢查：激光傳感器集成到灌裝產(chǎn)品的生產(chǎn)制造中，當(dāng)灌裝產(chǎn)品經(jīng)過傳感器時(shí)，就可以檢測(cè)到是否填充滿。傳感器用激光束反射表面的擴(kuò)展程序就能精確的識(shí)別灌裝產(chǎn)品填充是否合格以及產(chǎn)品的數(shù)量。8.傳感器測(cè)量物體的直線度：首先你需要2-3個(gè)激光位移傳感器來進(jìn)行組合式的測(cè)量。然后將3個(gè)激光位移傳感器安裝在于產(chǎn)線平行的一條直線上，并根據(jù)你所需要的測(cè)量精度來確定三個(gè)激光位移傳感器之間的間距。最后，你需要讓這一個(gè)物體以平行于激光位移傳感器安裝線上的方向前進(jìn)。當(dāng)產(chǎn)線與傳感器的安裝線是平行的情況下，三個(gè)傳感器測(cè)出來的距離差別越大則此物體的直線度越差，三個(gè)傳感器測(cè)出來的距離差別越小，說明此物體的直線度越好，你可以根據(jù)你所要測(cè)量物體的長(zhǎng)度，以及三個(gè)傳感器安裝間的間距等數(shù)據(jù)來確立一個(gè)直線度的百分比，從而得到量化的信號(hào)輸出，已達(dá)到檢測(cè)物體直線度的目的。
激光位移傳感器性能參數(shù)
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激光位移傳感器FT50 RLA-20系列為例：■■■■ 工作電源：18~30V DC■ 光 源：激光 紅色 670nm■ 開關(guān)頻率：40Hz■ 連接方式：接插件 M12 4針■ 模擬量輸出：0~10v■ 響應(yīng)時(shí)間：0.6ms■ 光斑尺寸：<0.8mm■ 防護(hù)等級(jí)：IP67■ 外形尺寸：50×50×17mm■ 工作溫度：0~+ 50 °COPTIMESS? 2D二維激光位移傳感器技術(shù)參數(shù)計(jì)量單位基本參數(shù)
量程mm安裝距離mm
測(cè)量區(qū)域
起始位置線寬21.659.8114.8mm中間位置線寬mm終點(diǎn)位置線寬24.484.2185.2mm
精度.分辨率
縱向分辨率0.0070.0250.067mm精度0.0140.0510.133mm橫向分辨率0.0220.0710.146mm
測(cè)量頻率
測(cè)量區(qū)域最大像素1280*..527.500Hz500*500像素Ca.120Ca.120Ca.120Hz100*100像素Ca.3000Ca.3000Ca.3000Hz
激光位移傳感器其他
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電渦流位移傳感器分辨率：電渦流傳感器的分辨率最高也可達(dá)到0.1um，與激光位移傳感器基本相當(dāng)線性度：電渦流傳感器的線性度一般較低，為量程的1%左右，高端激光位移傳感器則一般為0.1%測(cè)量條件：電渦流傳感器要求被測(cè)體為導(dǎo)體而且非導(dǎo)磁，即不導(dǎo)磁的導(dǎo)體，例如鋁、銅等，鐵則不行；激光位移傳感器則對(duì)無論被測(cè)體是否導(dǎo)磁、是否導(dǎo)電都能測(cè)。電容位移傳感器電容式位移傳感器精度非常高，遠(yuǎn)高于激光位移傳感器，但是電容位移傳感器的量程很小一般小于1mm，激光位移傳感器的量程最大可做到2m。光纖位移傳感器光纖位移傳感器的測(cè)量原理為通過測(cè)量物體因位移導(dǎo)致其表面反射回來的光通量和光強(qiáng)度的變化來測(cè)量物體的位移情況，其探頭由發(fā)射光纖和接收光纖兩部分組成。對(duì)于尺寸很小的物體的位移和振動(dòng)情況，常規(guī)的非接觸式位移傳感器收到反射面積的限制導(dǎo)致測(cè)量效果不是很理想，而光纖位移傳感器則可以做成很小的探頭（最小0.2mm直徑），此外還可以做成直線發(fā)射和接收的形式，通過測(cè)量物體在位移過程中對(duì)光纖的遮擋程度來計(jì)算位移的數(shù)值，精度可達(dá)0.01um，量程最大4mm。
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創(chuàng)想aTiny系列激光位移傳感器的功能應(yīng)用
在機(jī)器視覺領(lǐng)域，激光位移傳感器和激光輪廓傳感器很常見。這兩款產(chǎn)品有什么區(qū)別呢。激光位移傳感器采用激光三角反射原理，測(cè)量光斑是一個(gè)點(diǎn)，俗稱點(diǎn)激光。激光輪廓傳感器從測(cè)量原理上講也是三角反射式的，只不過測(cè)量光斑是一條線，所以俗稱線激光。點(diǎn)激光的測(cè)量精度高，但是如果要測(cè)大面積被測(cè)物...
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激光位移傳感器厚度測(cè)量考慮的因素分享
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參考資料
1.
光纖位移傳感器
．MTI instruments[引用日期2013-03-28]
激光位移傳感器測(cè)量：激光位移傳感器測(cè)量方法和原理
原標(biāo)題：激光位移傳感器測(cè)量方法和原理
激光位移傳感器可以測(cè)量位移、厚度、振動(dòng)、距離、直徑等精密的幾何測(cè)量。激光有直線度好的優(yōu)良特性，同樣激光位移傳感器相對(duì)于我們已知的超聲波傳感器有更高的精度。但是，激光的產(chǎn)生裝置相對(duì)比較復(fù)雜且體積較大，因此會(huì)對(duì)激光位移傳感器的應(yīng)用范圍要求較苛刻。
激光位移傳感器原理
一般激光位移傳感器采用的基本原理是光學(xué)三角法：
半導(dǎo)體激光器被鏡片聚焦到被測(cè)物體。反射光被鏡片收集，投射到CMOS陣列上；信號(hào)處理器通過三角函數(shù)計(jì)算陣列上的光點(diǎn)位置得到距物體的距離。
按照測(cè)量原理，激光位移傳感器分為激光三角測(cè)量法和激光回波分析法，激光三角測(cè)量法一般適用于高精度、短距離的測(cè)量，而激光回波分析法則用于遠(yuǎn)距離測(cè)量，下面分別介紹激光三角測(cè)量原理和激光回波分析原理。
1．激光位移傳感器原理之激光三角測(cè)量法原理
激光發(fā)射器通過鏡頭將可見紅色激光射向被測(cè)物體表面，經(jīng)物體反射的激光通過接收器鏡頭，被內(nèi)部的CCD線性相機(jī)接收，根據(jù)不同的距離，CCD線性相機(jī)可以在不同的角度下“看見”這個(gè)光點(diǎn)。根據(jù)這個(gè)角度及已知的激光和相機(jī)之間的距離，數(shù)字信號(hào)處理器就能計(jì)算出傳感器和被測(cè)物體之間的距離。
同時(shí)，光束在接收元件的位置通過模擬和數(shù)字電路處理，并通過微處理器分析，計(jì)算出相應(yīng)的輸出值，并在用戶設(shè)定的模擬量窗口內(nèi)，按比例輸出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信號(hào)。如果使用開關(guān)量輸出，則在設(shè)定的窗口內(nèi)導(dǎo)通，窗口之外截止。另外，模擬量與開關(guān)量輸出可獨(dú)立設(shè)置檢測(cè)窗口。
采取三角測(cè)量法的激光位移傳感器最高線性度可達(dá)1um，分辨率更是可達(dá)到0．1um的水平。
2．激光位移傳感器原理之激光回波分析原理
激光位移傳感器采用回波分析原理來測(cè)量距離以達(dá)到一定程度的精度。傳感器內(nèi)部是由處理器單元、回波處理單元、激光發(fā)射器、激光接收器等部分組成。激光位移傳感器通過激光發(fā)射器每秒發(fā)射一百萬個(gè)激光脈沖到檢測(cè)物并返回至接收器，處理器計(jì)算激光脈沖遇到檢測(cè)物并返回至接收器所需的時(shí)間，以此計(jì)算出距離值，該輸出值是將上千次的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行的平均輸出。即所謂的脈沖時(shí)間法測(cè)量的。激光回波分析法適合于長(zhǎng)距離檢測(cè)，但測(cè)量精度相對(duì)于激光三角測(cè)量法要低，最遠(yuǎn)檢測(cè)距離可達(dá)250m。
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