德國米銥激光三角反射式傳感器原理


激光三角反射式測量原理基于簡單的幾何關(guān)系。激光二極管發(fā)出的激光束被照射到被測物體表面。反射回來的光線通過一組透鏡，投射到感光元件矩陣上，感光元件可以是CCD/CMOS或者是PSD元件。反射光線的強度取決于被測物體的表面特性。為此，模擬元件PSD的敏感度需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。而對數(shù)字元件CCD傳感器，使用德國米銥提供的實時表面補光技術(shù)(RTSC, Real Time Surface Compensation) 可以瞬時改變接收光強。

傳感器探頭到被測物體的距離可以由三角計算法則精確得到。采用這種方法能夠得到微米級的分辨率。根據(jù)不同型號，測量得到的數(shù)據(jù)會由外置或內(nèi)置控制器通過多種接口進(jìn)行評估。

點激光傳感器投射到被測物體上形成一個可見光斑，通過這個光斑可以非常簡便的安裝調(diào)試探頭，因此點激光傳感器被應(yīng)用到非常多的領(lǐng)域，成為精密距離測量的熱門選擇。根據(jù)不同設(shè)計，光學(xué)測量原理最大允許測量距離達(dá)到1m。根據(jù)測量任務(wù)的需要，可以選擇非常小的量程，但是具有極高測量精度。或者選擇大量程，但是測量精度會有所下降。目前市面上有很多傳感器型號可以快速補償反射光的光強，但只有德國米銥的激光傳感器成功實現(xiàn)了實時光強補償。



快速表面補光技術(shù) Rapid surface compensation
直接使用激光傳感器測量，需要采樣若干測量點。而這些測量點所處表面反射特性如果發(fā)生變化，就需要對反射光的光強進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到最大的信號穩(wěn)定性。

而調(diào)節(jié)的速度取決于傳感器制造商。如果傳感器需要越多時間來調(diào)節(jié)光強，就意味著越多測量值在被測表面顏色發(fā)生變化時，不可用于判斷測量結(jié)果。德國米銥提供的實時表面補光技術(shù)（RTSC）可以實現(xiàn)最佳補光效果。此外，測量要確保激光傳感器的測量范圍內(nèi)不存在異物干擾。灰塵或者其他小顆粒進(jìn)入光路，會明顯影響測量結(jié)果。另外，被測物體所處位置或移動方向?qū)τ趥鞲衅魈筋^安裝的影響不可低估。根據(jù)上述測量理論，反射光必須能夠直達(dá)感光原件。如果反射光被陰影遮擋，則測量不可完成。因此，傳感器安裝位置必須與被測物體運動方向十字交叉。

雖然近些年激光傳感器的尺寸日趨小型化，但與電磁類位移傳感器相比，激光傳感器的尺寸仍然偏大。

采用激光三角反射式測量方法的好處：
- 較小的測量光斑
- 允許較大安裝距離
- 較大的量程
- 幾乎可以測量任何被測物體材料
應(yīng)用限制：
- 被測表面的性能對測量精度有一定影響
- 需要光路保持清潔
- 與光譜共焦式傳感器，電容式或電渦流式傳感器相比，激光傳感器尺寸偏大
- 測量鏡面被測物體，需要調(diào)試安裝位置和角度



德國米銥的激光位移傳感器擁有輝煌的歷史，作為CCD傳感器技術(shù)應(yīng)用的先驅(qū)， optoNCDT 系列在工業(yè)激光位移測量發(fā)展過程中始終占有重要地位。現(xiàn)有的傳感器類型多樣，覆蓋的應(yīng)用范圍廣，而且每一種產(chǎn)品都擁有技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢。optoNCDT系列激光三角反射式位移傳感器以其極高的測量精度享譽世界激光位移傳感器憑借直徑微小的測量光斑，可從較遠(yuǎn)距離對被測物體進(jìn)行測量，并適用于結(jié)構(gòu)小巧的零部件的精確測量。傳感器相對被測表面安裝距離遠(yuǎn)且量程較大的技術(shù)特性，使其可完成對特殊表面的測量任務(wù)，例如炙熱的金屬表面。傳感器與被測物體間在測量過程中無實際接觸，此非接觸式測量原理的優(yōu)勢在于可保證無磨損、抗干擾的高精度測量。此外，激光三角反射式測量原理還適用于高精度、高分辨率的高速測量。