激光測距儀被大家所熟知是由于手持式測距儀的普及,手持式激光測距儀有著操作簡易,價格親民的特點被應(yīng)用在工業(yè)和非工業(yè),那么除了手持式激光測距儀,工業(yè)中還有著精度更高,體型更加小巧的激光測距傳感器,也是因為其測距方便的特點被廣泛應(yīng)用在工業(yè)的大大小小角落。
今天帶大家了解下激光測距傳感器的原理,應(yīng)用場合以及優(yōu)缺點還有選型等等因素,下篇文章還為大家?guī)韺嵱冒咐醇す鉁y距儀與PLC的連接方式以及如何編程等等。
三角測量的原理
如上圖所示,半導(dǎo)體激光發(fā)出的激光束照射在目標(biāo)上。接收器透鏡聚集目標(biāo)反射的光線并聚焦到感光元件上。 當(dāng)與目標(biāo)之間的距離發(fā)生改變時,通過接收器透鏡的反射光的角度會隨之改變,光線聚焦在感光元件上的位置也有所不同。
時間測量的原理
在發(fā)光的激光照射到物體并返回的時間內(nèi)測量距離。不會影響工件的表面狀態(tài),可進行穩(wěn)定檢測。檢測右圖中接收激光反射光的時間T,并計算距離Y。
計算公式: 2Y(往返距離) = C(光速) × T(接收反射光的時間)。
共焦測量的原理
測量部內(nèi)部有鏡頭。鏡頭分別有固定的焦點距離,鏡頭的焦點距離設(shè)定為 F。使用該鏡頭聚光時,高度為 F 時則焦點重合 ,光線聚為1點。高度偏離 F 時,光線逐漸變模糊。
確定了該反射光量最強時音叉(鏡頭)的高度,目標(biāo)物是否位于與該處相距焦點距離 F,便一目了然。通過 內(nèi)部傳感器高精度讀取此時的音叉(鏡頭)位置,即可測量與目標(biāo)物的距離。 由于是測量對焦高度,因此可不受目標(biāo)物材料、顏色、傾斜等的影響,實現(xiàn)準(zhǔn)確測量。
激光傳感器的優(yōu)缺點和注意事項;
在工業(yè)應(yīng)用中,除了激光傳感器,還有個功能類似的傳感器,即超聲波位移傳感器,超聲波位移傳感器雖然因為制作工藝簡單因此價格便宜很多,但有著致命的缺點,就是;超聲波束非點狀且響應(yīng)時間較長。
熟知超聲波傳感器的熱年都知道,超聲波發(fā)出信號的時候是以一個擴散的形狀發(fā)出去的且量程越大其面積越大,而一旦一點被遮擋信號即發(fā)射回去,因此使用起來很受限。
但激光傳感器只是一個光斑,無論是很小的一個洞,還是遠處的一個物體,它都可以使用,而且激光的響應(yīng)時間非??欤虼丝梢杂糜诳焖贉y量。
但光類傳感器都有一個致命的缺點,那就是怕水怕灰,一些激光傳感器本身可以做到IP65,但在使用的時候發(fā)射器表面如果有水有灰的話光線就會被發(fā)射回去,產(chǎn)生假信號,在這一點上激光的表現(xiàn)明顯不如超聲波。
激光傳感器在工業(yè)中的應(yīng)用;
1 一些大型車輛或者目標(biāo)的移動距離;工業(yè)中運動控制最精確的當(dāng)屬伺服系統(tǒng),但我們以前講過,伺服系統(tǒng)有著天生的局限性,即是無法長距離使用,而變頻器加編碼器可以長距離使用但編碼器安裝起來不是很容易,且容易損壞。這時激光測距儀就體現(xiàn)了價值。
將直線移動的車輛上安裝一個反光板,在地上固定好激光測距傳感器,將光斑打到反光板上,即可測出距離;很多重工業(yè)都是這樣測距的。
2 檢測行業(yè)的核心;在檢測行業(yè)它也是不可或缺的一個測量手段,激光測距傳感器是最為精確的測點式傳感器,在手機行業(yè)汽車行業(yè)等等需要對產(chǎn)品進行精確測量的場合都可以見到,在這些行業(yè),激光測距傳感器主要是檢測產(chǎn)品的表面,厚度,縫隙和磨損等等。
激光測距傳感器的選型;
激光測距傳感器本身的精度和量程有很大關(guān)系,既是量程范圍越大,精度越低,而且范圍大精度高的傳感器都非常昂貴。
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