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激光傳感器的基本原理

發(fā)布時間:2021-10-04人氣:197

        激光傳感器:利用激光技術進行測量的傳感器。它由激光器、激光檢測器和測量電路組成。激光傳感器是新型測量儀表,它的優(yōu)點是能實現(xiàn)無接觸遠距離測量,速度快,精度高,量程大,抗光、電干擾能力強等。

        激光傳感器工作時,先由激光發(fā)射二極管對準目標發(fā)射激光脈沖。經目標反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器,被光學系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內部具有放大功能的光學傳感器,因此它能檢測極其微弱的光信號,并將其轉化為相應的電信號。 常見的是激光測距傳感器,它通過記錄并處理從光脈沖發(fā)出到返回被接收所經歷的時間,即可測定目標距離。激光傳感器必須極其精確地測定傳輸時間,因為光速太快。

        例如,光速約為3*10^8m/s,要想使分辨率達到1mm,則傳輸時間測距傳感器的電子電路必須能分辨出以下極短的時間:

        0.001m/(3*10^8m/s)=3ps

       要分辨出3ps的時間,這是對電子技術提出的過高要求,實現(xiàn)起來造價太高。但是如今的激光測距傳感器巧妙地避開了這一障礙,利用一種簡單的統(tǒng)計學原理,即平均法則實現(xiàn)了1mm的分辨率,并且能保證響應速度。

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