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科普知識(shí)
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測(cè)距傳感器

激光測(cè)距傳感器的原理

發(fā)布日期:2022-10-09 點(diǎn)擊率:48

    激光測(cè)距傳感器是指利用激光技術(shù)進(jìn)行測(cè)量距離的傳感器。它主要是由激光器、激光檢測(cè)器和測(cè)量電路組成。它的產(chǎn)生有效的解決了近距離安裝傳感器受物理位置及生產(chǎn)環(huán)境的限制。
    激光測(cè)距傳感器利用激光傳輸時(shí)間來(lái)測(cè)量距離的基本原理是通過(guò)測(cè)量激光往返目標(biāo)所需時(shí)間來(lái)確定目標(biāo)距離。
    傳輸時(shí)間激光傳感器工作時(shí),先由激光二極管對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖。經(jīng)目標(biāo)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(xué)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(nèi)部具有放大功能的光學(xué)傳感器,因此它能檢測(cè)極其微弱的光信號(hào)。記錄并處理從光脈沖發(fā)出到返回被接收所經(jīng)歷的時(shí)間,即可測(cè)定目標(biāo)距離。傳輸時(shí)間激光傳感器必須極其地測(cè)定傳輸時(shí)間,因?yàn)楣馑偬臁?br>    例如,光速約為3?108m/s,要想使分辨率達(dá)到1mm,則傳輸時(shí)間測(cè)距傳感器的電子電路必須能分辨出以下極短的時(shí)間:
    0.001m*(3*108m/s)=3ps
    要分辨出3ps的時(shí)間,這是對(duì)電子技術(shù)提出的過(guò)高要求,實(shí)現(xiàn)起來(lái)造價(jià)太高。但是如今廉價(jià)的傳輸時(shí)間激光傳感器巧妙地避開了這一障礙,利用一種簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)學(xué)原理,即平均法則實(shí)現(xiàn)了1mm的分辨率,并且能保證響應(yīng)速度。

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