淺談光電測距傳感器的功能與技術

文章出處：新聞資訊責任編輯：开云体育网页登录發表時間：2024-08-28 09:56:16

三角測量

距離測量基於(yu) 三角測量原理。激光束將物體(ti) 照射成一個(ge) 小點。傳(chuan) 感器的接收器（光電二極管線）檢測該點的位置。入射角隨距離變化，從(cong) 而改變接收器上激光點的位置。光電二極管線由集成的微控製器讀取。控製器根據光電二極管線上的光分布準確計算出角度，然後據此計算出物體(ti) 的距離。這個(ge) 距離可以通過串行端口發出，也可以轉換成與(yu) 距離成比例的輸出電流。微控製器保證了高線性度和測量精度。光電二極管線路和微控製器的結合可以抑製幹擾反射，從(cong) 而提供來自關(guan) 鍵表麵的可靠數據。傳(chuan) 感器通過調整內(nei) 部靈敏度來適應不同的顏色，因此幾乎不受物體(ti) 顏色的影響。如果測量範圍內(nei) 沒有物體(ti) ，或者接收到的光線不足以正確檢測物體(ti) （例如傳(chuan) 感器髒汙），則會(hui) 激活數字輸出。可能的分辨率和精度隨距離的變化而變化。同樣的距離 Δd，在靠近傳(chuan) 感器時會(hui) 導致角度 α1 發生較大變化，而在較遠距離時，角度 α2 的變化要小得多（見圖）。微控製器對這種非線性行為(wei) 進行校正，使輸出信號與(yu) 距離保持線性關(guan) 係。

光電傳(chuan) 感器的三角測量示意圖

測量功能

距離測量	窗口測量
在距離測量中，傳感器可立即投入使用，並給出傳感器到物體的距離。測量值可用於物體的精確定位或係統控製。數字輸出也可作為選項進行參數設置。	例如，如果要檢測物體的尺寸精度，可以通過教入一個基準來直接窗口測量，從而直接確定與標稱尺寸的偏差。在這裏，數字輸出也可以進行相應的參數設置。

光束形狀

除了不同的尺寸和範圍外，光束形狀也起著特別重要的作用。經過不斷的研發，堡盟現在可以通過新的 “多點 ”測量原理在其產(chan) 品組合中提供三種不同的光束形狀：

點激光	線激光	多點激光
激光聚焦點小於 0.4 mm，可精確測量小物體	憑借小於 10 mm 的精細激光線，可對粗糙表麵和彩色紋理表麵進行穩定測量	使用超長激光線 < 72 mm，通過 600 多次測量，對不均勻光澤和非常粗糙的表麵進行穩定測量

最佳聚焦範圍

激光測距傳(chuan) 感器可實現分辨率小於(yu) 一微米的高精度距離和位置測量。但在實際應用中，幹擾效應會(hui) 降低光學距離測量的重複性。堡盟OM70激光測距傳(chuan) 感器采用了可選擇的聚焦範圍，顯著提高了局部重複性，從(cong) 而確保了更可靠的測量結果和更高的過程可靠性，適用於(yu) 自動化測量任務。

特點

抗環境光能力強	自動曝光控製	同步輸入/觸發
傳感器中集成的強大算法使激光測距傳感器對外部光源非常不敏感。這確保了可靠、穩健的運行。	Baumer 的光學測距傳感器通過改變傳輸強度和優化曝光時間，自動適應不同的物體顏色和亮度水平。因此，它們不受物體反射率的影響。也可以測量反射率高達 2% 的物體。	多個傳感器的測量可通過同步輸入進行同步。對於厚度測量，可通過同步輸入在同步模式下同時觸發兩個傳感器。另一方麵，在異步模式下，應用中相互幹擾的幾個傳感器可以有意地一個接一個地操作。

可編程濾波器功能	可編程測量範圍	可配置的開關量輸出
通過激活濾波功能可以降低輸出信號的噪聲，從而提高分辨率。濾波器用於抑製測量誤差。隻有在一定數量的測量值之後，輸出才會發生變化。濾波器不會影響測量頻率，但會影響響應時間。可以通過選擇預定義的精度模式對濾波器功能進行參數設置。	用戶可通過示教按鈕、示教線或顯示屏在最大測量範圍內調整測量範圍。在此示教範圍內，模擬輸出具有全行程，因此測量精度更高。出廠設置為最大測量範圍。	一旦定義的測量值超過或低於設定值，開關輸出就會立即切換。為了獲得可靠的開關信號，滯後（開關點與返回開關點之間的差值）可以毫米為單位的絕對值進行參數設置。無論物體在視場中的位置如何，都能確保係統安全運行。

飛行時間/運行時間測量

使用運行時間測量方法，可以通過測量信號在所覆蓋範圍內(nei) 移動所需的時間來間接測量距離。這在現實世界中的應用如下：發送裝置發射脈衝(chong) 信號，當信號被物體(ti) 反射時，傳(chuan) 感器的接收器接收到信號。傳(chuan) 感器的電子裝置會(hui) 評估所經過的時間和/或遇到的相位偏移，然後將其轉換為(wei) 距離信息。通過應用運行時間技術，即使在很遠的距離也能精確可靠地探測到物體(ti) 。

光電傳(chuan) 感器飛行時間/運行時間測量示意圖