激光位移传感器测量方法有哪些?激光位移传感器注意事项有哪些

在这篇文章中，小编将对激光位移传感器的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对激光位移传感器的了解程度，和小编一起来阅读以下内容吧。

一、激光位移传感器的两种测量方法

激光位移传感器是利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表。能够精确非接触测量被测物体的位置、位移等变化。

可以测量位移、厚度、振动、距离、直径等精密的几何测量。激光有直线度好的优良特性，同样激光位移传感器相对于我们已知的超声波传感器有更高的精度。但是，激光的产生装置相对比较复杂且体积较大，因此会对激光位移传感器的应用范围要求较苛刻。

(一)三角测量法

激光发射器通过镜头将可见红色激光射向被测物体表面，经物体表面散射的激光通过接收器镜头，被内部的CCD线性相机接收，根据不同的距离，CCD线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点。根据这个角度及已知的激光和相机之间的距离，数字信号处理器就能计算出传感器和被测物体之间的距离。

同时，光束在接收元件的位置通过模拟和数字电路处理，并通过微处理器分析，计算出相应的输出值，并在用户设定的模拟量窗口内，按比例输出标准数据信号。如果使用开关量输出，则在设定的窗口内导通，窗口之外截止。另外，模拟量与开关量输出可独立设置检测窗口。

采取三角测量法的激光位移传感器最高线性度可达1um，分辨率更是可达到0.1um的水平。比如ZLDS100类型的传感器，它可以达到0.01%高分辨率，0.1%高线性度，9.4KHz高响应，适应恶劣环境。

(二)回波分析法

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。即所谓的脉冲时间法测量的。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，最远检测距离可达250m。

二、激光位移传感器使用注意事项

1.被测物结构和材料

结构：通常激光位移传感器测量需要完整的三角光路。被测物如果有深槽或复杂表面，可能会导致三角光路被遮挡，从而无法测量。

材料：还有一些吸光材料，如黑色橡胶等材料，大部分光强会被吸收，这时需要合理调节曝光时间以获得足够测量信号。

另外反光很强，或镜面反射被测物，可能会导致光线垂直返回而没有形成漫反射，也会导致测量效果不佳。

目前激光位移传感器的生产商，都会要求客户在选用激光位移传感器时，预先告知被测物表面结构和反光特性。如果是特殊被测材料，如玻璃，橡胶和表面有暗纹的情况，可能就需要用户提供样片进行试测，确保达到测量要求。

2.参数选择

精度：该参数也有其他称呼，如线性度、绝对误差等。指的是传感器的测量值偏离理论真实值的偏差程度。这个参数直接反应测得准不准。

分辨率：这个参数指传感器做出示数变化所需要的最小位移变化量，通常分辨率参数值要小于精度。

测量速度：测量速度直接决定测量是否可以跟得上被测物的变化速度，能否完整反应位移变化的全过程。对测量速度要求高的场合常见于振动测量。

当然除此以外，还有很多参数可以决定传感器的性能，包括能够承受环境温度指标，能够承受的振动和冲击指标等等。为什么要选择合适的指标呢?因为越高的技术参数一定意味着制造工艺的复杂和难度提升，也必然价格昂贵。所以各位制定测量要求时，一定不要凭空想象，提一个超高的测量要求。

有的传感器使用单位，动辄要几个微米，甚至纳米级别的测量精度，测量速度还超高，问其真的有必要提这么高的要求吗?回答却往往是不必要，或者要求高余量大。

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