激光位移传感器的原理介绍

激光位移传感器的原理介绍 

激光位移传感器分为激光三角测量法和激光回波分析法，激光三角测量法一般适用于高精度、短距离的测量，而激光回波分析法则用于远距离测量。 

1、激光三角测量法原理 

如图1所示，激光三角测量法原理是，用一束激光以某一角度聚焦在被测物体表面，然后从另一角度对物体表面上的激光光斑进行成像，物体表面激光照射点的位置高度不同，所接受散射或反射光线的角度也不同，用CCD光电探测器测出光斑像的位置，就可以计算出主光线的角度，从而计算出物体表面激光照射点的位置高度。当物体沿激光线方向发生移动时，测量结果就将发生改变，从而实现用激光测量物体的位移。过去，由于成本和体积等问题的限制，其应用未能普及。随着近年来电子技术的飞速发展，特别是半导体激光器和CCD等图像探测用电子芯片的发展，激光三角位移传感器在性能改进的同时，体积不断缩小，成本不断降低，正逐步从研究走向实际应用，从实验室走向实际。

2、激光回波分析法原理

如图2所示，激光位移传感器采用回波分析原理来测量距离以达到一定程度的精度。传感器内部是由处理器单元、回波处理单元、激光发射器、激光接收器等部分组成。激光位移 传感器通过激光发射器每秒发射一百万个激光脉冲到检测物并返回至接收器，处理器计算激光脉冲遇到检测物并返回至接收器所需的时间，以此计算出距离值，该输出值是将上千次的测量结果进行的平均输出。激光回波分析法适合于长距离检测，但测量精度相对于激光三角测量法要低。

激光位移传感器参数介绍 

目前市场上的激光位移传感器可谓玲琅满目，其产品性能参数也是参差不齐，下面以我们较为熟悉的美国MTI激光位移传感器（图3所示）为例，简单介绍一下激光位移传感器的性能参数。美国MTI激光位移传感器是激光三角测量法的激光产品，具有该类型激光位移传感器高精度、短距离的共性。

1、量程有2、4、10、20、40、100、200mm可供选择； 

2、线性度为0.03%满量程； 

3、分辨率最小可达±0.0381um； 

4、采样频率为40KHZ，响应频率为0-20KHZ； 

5、数字输出：RS-485，模拟电压输出为0-10V； 

6、供电电压：15-28V。