阿童木（廣州）智能科技有限公司
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閱讀：24發(fā)布時間：2024-10-19
在工業(yè)領(lǐng)域，見的激光傳感器是激光位移傳感器，也被稱為激光測距傳感器；它可非接觸測量被測物體位移等變化，主要應(yīng)用于檢測物體的位移、厚度、振動、距離、直徑等幾何量的測量。
激光傳感器是利用激光技術(shù)進(jìn)行測量的傳感器，一般由激光器，光學(xué)零件，和光電器件所構(gòu)成。它把被測物理量（如長度，距離，振動，流量，速度等）轉(zhuǎn)換成光信號；然后應(yīng)用光電轉(zhuǎn)換器把光信號變成電信號，通過相應(yīng)電路的過濾，放大，整流得到輸出信號，從而算出被測量值。
相比超聲波、紅外、毫米波等其他傳感器，激光傳感器無論在測量精度、分辨率，還是抗干擾能力、穩(wěn)定性、反應(yīng)速度都具有不可比擬的優(yōu)勢。因此，在測量精度要求較高，比如0.1mm，0.01mm的情況下，激光傳感器往往都是工程師的。
那么，面對種類繁多的產(chǎn)品，我們該如何選型呢？
首先，我們必須要充分了解使用場景
之前小明給大家分享了
場景選型的4大要點
本期小明就來給大家細(xì)細(xì)講講參數(shù)表上的這些名詞
看看它們具體代表的都是什么意思~
1、滿量程
· 傳感器額定的有效測量范圍
· 檢測物的段差或檢測物的移動范圍都必須在該滿量程范圍內(nèi)，所以產(chǎn)品選型時必須考慮【滿量程】這個參數(shù)。
2、重復(fù)精度
在激光位移傳感器測量時，檢測物靜止?fàn)顟B(tài)下測量值也會有輕微波動。靜止?fàn)顟B(tài)下的檢測物在相同位置下反復(fù)測量所得值的誤差幅度，就是重復(fù)精度。
簡單來說是指：測量值浮動的幅度
※平均采樣次數(shù)為4096次時的參考值(必須注明測量條件:平均采樣次數(shù):n次)
3、采樣頻率
采樣頻率(單位：Hz)是指【每一秒鐘測量的次數(shù)】，采樣頻率數(shù)值越大，則測量(采樣)一次所花的時間就越短。測量時間越快，越適用于高速移動物體的檢測，但由于采樣頻率較快時，受光量會變少，因此檢測反射率較低的物體(黑色橡膠等)時請注意。
? 明治的激光位移傳感器是通過限定受光時間來控制受光量的，所以即使測量時間(發(fā)光時間)過長，受光量也不會發(fā)生飽和現(xiàn)象。
采樣頻率(Hz) = 1/采樣周期 (ms/us)
4、分辨率
指的是傳感器的最小刻度，即傳感器的識別能力。1mm的話，就是【分辨率等于1mm】
5、受光波形
所謂受光波形，是指顯示傳感器的受光位置和光強度的機能。
受光波形的波峰位置就是測量值。
如下圖所示，出現(xiàn)穩(wěn)定的波峰，因此可穩(wěn)定測量。
※ 由于激光位移傳感器內(nèi)置受光量自動反饋機能因此一般情況下無需太在意受光波形機能
由于激光位移傳感器內(nèi)置反饋回路實時監(jiān)視受光量并自動調(diào)整至受光量的功能，因此一般情況下不需要確認(rèn)其受光波形。但是，在以下情況時，需要確認(rèn)其受光波形，并可通過調(diào)整安裝方式等方法以改善其受光波形
? 測量透明體時
測量透明體時，傳感器安裝時必須傾斜一定角度使得接收器能夠接受到發(fā)生正反射的反射光由于傾斜角度的富余量是2~5"(因機型而異),因此可通過查看受光波形以確認(rèn)是否可穩(wěn)定測量。測量透明體厚度時，如右圖所示，傳感器接收器可正常接收表面及背面的反射光。
? 測量黑色檢測物時
采樣周期較快時，采樣時間較短，導(dǎo)致受光量會變少。因此，測量反射率較低的物體(如黑色橡膠等)、或高速測量等情況時，必須查看受光波形以確認(rèn)是否有足夠的受光量。
? 檢測高反光的金屬物時
測量反射率較高的物體(如光澤金屬等)時激光強度較強時受光量很容易達(dá)到飽和狀態(tài)。通過查看受光波形確認(rèn)受光量處于飽和狀態(tài)時，可減少激光強度值，或調(diào)整傳感器的安裝方式等方法降低受光量值。
6、平均采樣次數(shù)
即使在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行測量，每次的測量值也會有所波動，此時需要n次的【平均采樣次數(shù)】使得測量值穩(wěn)定下來。平均采樣次數(shù)，是指將連續(xù)采集的一定數(shù)量(括號中的數(shù)據(jù))的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行平均化從而得出測量值。如下圖所示
平均采樣次數(shù)的計算方法:
例：平均采樣次數(shù)4次
平均采樣次數(shù)設(shè)定值越大，測量值波動越小，但對瞬間變化的測量值或?qū)吘壿喞淖R別會有所影響。
平均采樣次數(shù)處理圖表：
7、線性精度
所謂線性精度，是指測量值與實際位移值(距離)的誤差如下圖所示，橫軸為實際距離，縱軸為激光位移傳感器的測量值虛線為測量值與實際距離值相比的誤差。
如果傳感器測量的話，【實際距離】和傳感器【測量值】會合并成一條直線，這就是上圖的【理想值】。但是，實際情況是，傳感器【測量值】會與【理想值】之間存在偏差，這就是【線性精度】。
線性精度一般都表示為【滿量程的幾%】。由于滿量程越長，越難保證其測量精度，因此以【滿量程的幾%】來表示線性精度時更能直觀的反映出傳感器的性能。
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