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激光测距传感器的发展历程和工作原理

激光测距传感器的发展历程和工作原理

分类:
行业动态
作者:
北京林阳智能
来源:
www.lyige.com
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一、发展历程

激光在检测领域中的应用十分广泛,技术含量十分丰富,对社会生产和生活的影响也十分明显。激光测距是激光最早的应用之一。1965年前苏联利用激光测地球和月球之间距离(380´103km)误差只有250m。1969年美国人登月后置反射镜于月面,也用激光测量地月之距,误差只有15cm。    

在工业自动化方面,目前激光测距传感器能够实现在较远距离实现精密距离检测的传感器。它克服了近距离安装传感器会受物理位置及生产环境的限制,目前可以广泛的应用于距离测量、不易接近物体测量:罐装物、地下管道、集装箱等、物料料位测量:料位测量;冶金钢铁过程控制、自动检测与控制等领域。

二、工作原理     

激光传感器工作时,先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器,被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器,因此它能检测极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间,即可测定目标距离。激光传感器必须极其精确地测定传输时间,因为光速太快。  

例如,光速约为3´108m/s,要想使分辨率达到1mm,则传输时间测距传感器的电子电路必须能分辨出以下极短的时间0.001m¸(3´108m/s)=3ps,分辨出3ps的时间,这是对电子技术提出的过高要求,实现起来造价太高。但是如今的激光测距传感器巧妙地避开了这一障碍,利用一种简单的统计学原理,即平均法则实现了1mm的分辨率,并且能保证响应速度。

激光测距测量距离远(几十米~几百米都可),精度高,受干扰比较小,可以用于精确定位。由于激光测距性能稳定、测量精度高等特点,是现在市面上最常用的用来测距的工具。

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