1、補(bǔ)IF MUM/ / Inner Mongolia University of f cchnotogy現(xiàn)代傳感技術(shù)第三次作業(yè)數(shù)字式傳感器學(xué)院：信息工程學(xué)院 班級(jí)：電子12-2班 學(xué)號(hào)：201210203006 姓名：趙永盛激光位移傳感器的應(yīng)用基本原理激光位移傳感器可精確非接觸測量被測物體的位置、位移等變化， 主要應(yīng)用于檢測物體的位移、厚度、振動(dòng)、距離、直徑等幾何量的測 量。按照測量原理，激光位移傳感器原理分為激光三角測量法和激光回波分析法,激光三角測量法一般適用于高精度、短距離的測量， 而激光回波分析法則用于遠(yuǎn)距離測量，下面分別介紹激光位移傳感器 原理的兩種測量方式。三角測量法反1渤業(yè)二住I

2、建測量激光發(fā)射器通過鏡頭將可見紅色激光射向被測物體表面，經(jīng)物體反射的激光通過接收器鏡頭，被內(nèi)部的CCD線性相機(jī)接收，根據(jù)不同的距離，CCD線性相機(jī)可以在不同的角度下“看見”這個(gè)光點(diǎn)。根據(jù)這個(gè)角度及已知的激光和相機(jī)之間的距離，數(shù)字信號(hào)處理器就能計(jì)算 出傳感器和被測物體之間的距離。同時(shí)，光束在接收元件的位置通過模擬和數(shù)字電路處理，并通過 微處理器分析，計(jì)算出相應(yīng)的輸出值，并在用戶設(shè)定的模擬量窗口內(nèi)， 按比例輸出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信號(hào)。如果使用開關(guān)量輸出，則在設(shè)定的窗口內(nèi) 導(dǎo)通，窗口之外截止。另外，模擬量與開關(guān)量輸出可獨(dú)立設(shè)置檢測窗 口。采取三角測量法的激光位移傳感器最高線性度可達(dá)1um，分辨率更 是可達(dá)到0

3、.1um的水平。比如ZLDS100類型的傳感器，它可以達(dá)到 0.01%高分辨率，0.1%高線性度，9.4KHz高響應(yīng)，適應(yīng)惡劣環(huán)境。回波分析法輸入電路I 激解 卜發(fā)射器-處理單元-同波處理單元 接收器 -輸出電路圖2激光回波分析法測量原理圖激光位移傳感器采用回波分析原理來測量距離以達(dá)到一定程度的 精度。傳感器內(nèi)部是由處理器單元、回波處理單元、激光發(fā)射器、激 光接收器等部分組成。激光位移傳感器通過激光發(fā)射器每秒發(fā)射一百 萬個(gè)激光脈沖到檢測物并返回至接收器，處理器計(jì)算激光脈沖遇到檢 測物并返回至接收器所需的時(shí)間，以此計(jì)算出距離值，該輸出值是將 上千次的測量結(jié)果進(jìn)行的平均輸出。即所謂的脈沖時(shí)間法測量

4、的。激 光回波分析法適合于長距離檢測，但測量精度相對于激光三角測量法 要低，最遠(yuǎn)檢測距離可達(dá)250m。常見的一些數(shù)字式 激光位移傳感器 的產(chǎn)品：激光位移傳感器ZLDS1UX可定制凝光位移售感器1 程：2： 1250mmZLDS1UX可定制凝光位移售感器1 程：2： 1250mm【可定制） 線性度：最raO. 05% 芬辯率:最高0.01%頻率響應(yīng)：2K. 5K. 8K. 9. 4K. 180K 應(yīng)用：.,火車輪輪壕輪廓.鐵軌平整度.ZIJJSllXRlffil高溫韌體凝光位移傳 感器高溫敲刻體：5W丑寶罷殼璧程：9T00mm 紅禿耋程：1。口斗2000mm,簸號(hào)1線性度：士 D.最高分法率：0

5、. 0008mm裝路車轍.平整度物體厚度.形變.振 動(dòng).應(yīng)用:高溫鋼板的厚度.寬度.長度.高 度.直箍.輪廓和滴位等刪里ZLTDIB光玻璃位移和厚度傳感器里程：ZLTDIB光玻璃位移和厚度傳感器里程：18mm精 度：05mm起始距離：2038mm應(yīng)用：可以精確刻里與具反射性不光滑物體表面距離刻里透明物體的厚度及表面平整度。ZLTAOS數(shù)光玻璃平整度傳感器里 程：6mm精 度：口.05mm刪里間距：245 3mm應(yīng)用：帶泠卻殼的激光玻璃平整度傳 感器.話用慎面.光滑表面.透明材料的 位移刪里.平整度刪里。ZLTAOS數(shù)光玻璃平整度傳感器里 程：6mm精 度：口.05mm刪里間距：245 3mm應(yīng)

6、用：帶泠卻殼的激光玻璃平整度傳 感器.話用慎面.光滑表面.透明材料的 位移刪里.平整度刪里。ZLDS113凝光位移傳感器里程：5/10/25/50/100mm 最后線性度：士口. W3mm 最高的辯率:0.001mm應(yīng)用:可用于刪里焊縫平整度、瓶子膨 脹型變里、平臺(tái)傾斜度監(jiān)控以披鋼板 厚度等精密刻里。ZLDS/H-1OO割光高頻納米位振 動(dòng)計(jì)重 程：1。口卬分鏘率：15碩頻 響：lCiCiIS線性度：5pm重夏性：T5iun應(yīng)用：高分辯率.高頻響.對電磁場巡敏感.禎刪物反射率4N1。啪可刪崖DTSSO教光岐璃厚度傳感器刪里范圍：加廿.TClmm 分:常 率：0. 01mm 重復(fù)性：Cl.Dlm

7、m 頻 響：350Hz 應(yīng)用:主要應(yīng)用與諉明玻璃厚度的刪 里1 o測量應(yīng)用激光位移傳感器常用于長度、距離、振動(dòng)、速度、方位等物理量 的測量，還可用于探傷和大氣污染物的監(jiān)測等。移動(dòng)的物體遠(yuǎn)離移動(dòng)的或 熱的物體安全 地進(jìn)行檢測輪胎面的形狀分析輪胎面的 形狀構(gòu)槽深度檢查馬達(dá)整流器的構(gòu)槽深度好膨脹檢查鋁蓋的膨 脹測量平整度具體應(yīng)用尺寸測定：微小零件的位置識(shí)別;傳送帶上有無零件的監(jiān)測;材料 重疊和覆蓋的探測;機(jī)械手位置（工具中心位置）的控制;器件狀態(tài)檢測; 器件位置的探測（通過小孔）;液位的監(jiān)測;厚度的測量;振動(dòng)分析;碰撞 試驗(yàn)測量;汽車相關(guān)試驗(yàn)等。金屬薄片和薄板的厚度測量：激光傳感器測量金屬薄片（薄板

8、） 的厚度。厚度的變化檢出可以幫助發(fā)現(xiàn)皺紋，小洞或者重疊，以避免 機(jī)器發(fā)生故障。氣缸筒的測量，同時(shí)測量：角度，長度，內(nèi)、外直徑偏心度， 圓錐度，同心度以及表面輪廓。長度的測量：將測量的組件放在指定位置的輸送帶上，激光傳 感器檢測到該組件并與觸發(fā)的激光掃描儀同時(shí)進(jìn)行測量，最后得到組 件的長度。均勻度的檢查：在要測量的工件運(yùn)動(dòng)的傾斜方向一行放幾個(gè)激 光傳感器，直接通過一個(gè)傳感器進(jìn)行度量值的輸出，另外也可以用一 個(gè)軟件計(jì)算出度量值，并根據(jù)信號(hào)或數(shù)據(jù)讀出結(jié)果。電子元件的檢查：用兩個(gè)激光掃描儀，將被測元件擺放在兩者 之間，最后通過傳感器讀出數(shù)據(jù)，從而檢測出該元件尺寸的精確度及 完整性。生產(chǎn)線上灌裝級(jí)別的檢查：激光傳感器集成到灌裝產(chǎn)品的生產(chǎn) 制造中，當(dāng)灌裝產(chǎn)品經(jīng)過傳感器時(shí)，就可以檢測到是否填充滿。傳感 器用激光束反射表面的擴(kuò)展程序就能精確的識(shí)別灌裝產(chǎn)品填充是否 合格以及產(chǎn)品的數(shù)量。傳感器測量物體的直線度：首先你需要2-3個(gè)激光位移傳感器來 進(jìn)行組合式的測量，如圖所示。然后將3個(gè)激光位移傳感器安裝在于 產(chǎn)線平行的一條直線上，并根據(jù)你所需要的測量精度來確定三個(gè)激光 位移傳感器之間的間距。最后，你需要讓這一個(gè)物體以平行于激光位 移傳感器安裝線上的方向前進(jìn)。當(dāng)產(chǎn)線與傳感器的安裝線