激光傳感器簡介和特點(diǎn)
激光傳感器是使用激光技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的傳感器。它由激光器、激光探測(cè)器和測(cè)量電路組成。激光傳感器是一種新型測(cè)量儀器,其優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)非接觸遠(yuǎn)距離測(cè)量、速度快、精度高、測(cè)量范圍大、抗光、電干擾能力強(qiáng)等。

激光傳感器工作時(shí),激光發(fā)射二極管首先向目標(biāo)發(fā)射激光脈沖。激光被目標(biāo)反射后,向各個(gè)方向散射。部分散射光返回傳感器接收器,被光學(xué)系統(tǒng)接收,并成像到雪崩光電二極管上。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,因此它可以檢測(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,它可以通過記錄和處理光脈沖從發(fā)送到返回和接收的時(shí)間來測(cè)量目標(biāo)距離。由于光傳播速度如此之快,激光傳感器必須極其準(zhǔn)確地測(cè)量傳輸時(shí)間。
例如,光速約為3x108m/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必須能夠解析以下極短的時(shí)間:
0.001m/(3x108m/秒)=3ps
要區(qū)分3ps的時(shí)間,這對(duì)電子技術(shù)要求過高,而且實(shí)現(xiàn)成本太高。但如今的激光測(cè)距傳感器巧妙地避開了這一障礙,利用簡單的統(tǒng)計(jì)原理,即平均法則,實(shí)現(xiàn)了1mm的分辨率并保證了響應(yīng)速度。
利用激光高方向性、高單色性、高亮度等特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)非接觸式遠(yuǎn)距離測(cè)量。激光傳感器常用于測(cè)量長度、距離、振動(dòng)、速度、方位等物理量,還可用于探傷和空氣污染物的監(jiān)測(cè)。
延伸閱讀:
激光傳感器具有許多獨(dú)特的特性,這使得它們?cè)谠S多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。以下是激光傳感器的一些主要特點(diǎn):
1.高精度:激光傳感器可以達(dá)到微米級(jí)的測(cè)量精度,因此可以非常準(zhǔn)確地獲取目標(biāo)物體的位置、尺寸等信息。
2.高速測(cè)量:激光傳感器具有毫秒級(jí)的響應(yīng)速度,這使得它在快速移動(dòng)物體的測(cè)量中非常有用,例如自動(dòng)化生產(chǎn)線上的物體檢測(cè)和測(cè)量。
3.非接觸式測(cè)量:激光傳感器利用光電效應(yīng)原理進(jìn)行測(cè)量,無需接觸被測(cè)物體,因此可以避免測(cè)量過程中的干擾和損壞。這非常適合一些對(duì)測(cè)量對(duì)象非常敏感的測(cè)量場(chǎng)景,例如珍貴文物的保護(hù)、醫(yī)藥生產(chǎn)等領(lǐng)域。
4.精確距離測(cè)量:通過測(cè)量激光脈沖的往返時(shí)間,激光傳感器可以精確計(jì)算出物體與傳感器之間的距離。
5.測(cè)量范圍廣:激光傳感器可以在幾厘米到數(shù)百米的較遠(yuǎn)距離內(nèi)進(jìn)行精確測(cè)量。
6.抗干擾能力強(qiáng):激光傳感器能夠在復(fù)雜環(huán)境下保持穩(wěn)定的測(cè)量性能,具有良好的抗干擾能力。
▍最新資訊
-
準(zhǔn)直儀與工業(yè)望遠(yuǎn)鏡在精密光學(xué)測(cè)量的應(yīng)用分析
精密制造、航空航天、光學(xué)工程等高端等領(lǐng)域,測(cè)量精度直接決定了產(chǎn)品性能與技術(shù)突破的邊界。光學(xué)測(cè)量技術(shù)憑借非接觸、高精準(zhǔn)、抗干擾性強(qiáng)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),成為現(xiàn)代工業(yè)與科研不可或缺的核心手段。其中,準(zhǔn)直儀與工業(yè)望遠(yuǎn)鏡作為兩類關(guān)鍵的光學(xué)測(cè)量儀器,分別承擔(dān)著光束準(zhǔn)直與遠(yuǎn)距離目標(biāo)檢測(cè)的核心任務(wù),其原理設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)踐共同構(gòu)筑了精密測(cè)量體系的重要基礎(chǔ)。本文將系統(tǒng)解析準(zhǔn)直儀與工業(yè)望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)組成、工作機(jī)制及應(yīng)用價(jià)值,探尋其在高端制造與科研領(lǐng)域占據(jù)核心地位的深層邏輯。
2026-01-09
-
電子自準(zhǔn)直儀光學(xué)如何讓角度測(cè)量達(dá)千分之一角秒精度?
在光學(xué)儀器的運(yùn)作體系中,光線的傳輸與偏轉(zhuǎn)控制是決定設(shè)備性能的核心要素。當(dāng)光線需穿過多個(gè)光學(xué)元件并完成特定偏轉(zhuǎn)時(shí),保持精準(zhǔn)的角度定位就成為技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)角度測(cè)量依賴操作員的目視檢查,受經(jīng)驗(yàn)、注意力等主觀因素影響較大,難以滿足高精度場(chǎng)景的需求。而電子自準(zhǔn)直儀的出現(xiàn),徹底改變了這一現(xiàn)狀,為光學(xué)角度測(cè)量帶來了兼具精準(zhǔn)性與可靠性的技術(shù)革新。
2026-01-09
-
飛秒激光直寫技術(shù)的應(yīng)用——透明材料三維周期性光子結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新
飛秒激光直寫技術(shù)(FLDW)作為微納制造領(lǐng)域的革命性手段,憑借其高精度、高效率的三維加工能力,突破了傳統(tǒng)制造技術(shù)在透明材料光子結(jié)構(gòu)制備中的局限。本文系統(tǒng)闡述了FLDW的技術(shù)特性與核心優(yōu)勢(shì),深入解析了光學(xué)非線性調(diào)制和折射率調(diào)控的理論基礎(chǔ),詳細(xì)介紹了三維非線性光子晶體(3DNPCs)在非線性光學(xué)、量子光學(xué)、光束整形及全息成像等領(lǐng)域的應(yīng)用成果,最后分析了當(dāng)前技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)并展望了未來發(fā)展方向,為該領(lǐng)域的進(jìn)一步研究與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供參考
2026-01-09
-
干涉測(cè)量技術(shù)的原理、前沿突破與應(yīng)用賦能
干涉測(cè)量作為現(xiàn)代精密測(cè)量領(lǐng)域的核心技術(shù)之一,憑借其納米級(jí)測(cè)量精度和廣泛的適配性,在科研探索、工業(yè)生產(chǎn)、民生保障等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。近年來,我國在該領(lǐng)域的科研創(chuàng)新與技術(shù)應(yīng)用持續(xù)取得突破,為相關(guān)行業(yè)發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力。本文將系統(tǒng)闡述干涉測(cè)量技術(shù)的核心原理、前沿科研成果、光源選型要求及優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品支撐,展望其應(yīng)用前景。
2026-01-09
