激光位移传感器选型指南

时间:2025-09-09  作者:Diven  阅读:0

在工业领域,最常见的激光传感器是激光位移传感器,也被称为激光测距传感器;可非接触测量被测物体位移等变化,主要应用于检测物体的位移、厚度、振动、距离、直径等几何量的测量。

激光位移传感器选型指南

激光传感器是利用激光技术进行测量的传感器,一般由激光器,光学零件,和光电器件所构成。把被测物理量(如长度,距离,振动,流量,速度等)转换成光信号;然后应用光电转换器把光信号变成电信号,通过相应电路的过滤,放大,整流得到输出信号,从而算出被测量值。

f7561dc2-7783-11ee-9788-92fbcf53809c.jpg

相比超声波、红外、毫米波等其传感器,激光传感器无论在测量精度、分辨率,还是抗干扰能力、稳定性、反应速度都具有不可比拟的优势。在测量精度要求较高,比如0.1mm,0.01mm的情况下,激光传感器往往都是工程师的首选。

那么,面对种类繁多的产品,我们该如何选型呢?

我们必须要充分了解使用场景

之前小明给大家分享了

场景选型的4大要点(点击可回顾)

本期小明就来给大家细细讲讲参数表上的这些名词

看看具体代表的都是什么意思~

1、满量程

· 传感器额定的有效测量范围

· 检测物的段差或检测物的移动范围都必须在该满量程范围内,所以产品选型时必须考虑【满量程】这个参数。

2、重复精度

在激光位移传感器测量时,检测物静止状态下测量值也会有轻微波动。静止状态下的检测物在相同位置下反复测量所得值的误差幅度,就是重复精度。

简单来说是指:测量值浮动的最大幅度

f788cc36-7783-11ee-9788-92fbcf53809c.jpg

※平均采样次数为4096次时的参考值(必须注明测量条件n次)

3、采样频率

采样频率(单位:Hz)是指【每一秒钟测量的次数】,采样频率数值越大,则测量(采样)一次所花的时间就越短。测量时间越快,越适用于高速移动物体的检测,但由于采样频率较快时,受光量会变少,因此检测反射率较低的物体(黑色橡胶等)时请注意。

明治的激光位移传感器是通过限定受光时间来控制受光量的,所以即使测量时间(发光时间)过长,受光量也不会发生饱和现象。

采样频率(Hz) = 1/采样周期 (ms/us)

4、分辨率

指的是传感器的最小刻度,即传感器的最大识别能力。1mm的话,就是【分辨率等于1mm】

f7a79bfc-7783-11ee-9788-92fbcf53809c.jpg

5、受光波形

所谓受光波形,是指显示传感器的受光位置和光强度的机能。

受光波形的波峰位置就是测量值。

如下图所示,出现稳定的波峰,因此可稳定测量。

f7b24f66-7783-11ee-9788-92fbcf53809c.jpg

※ 由于激光位移传感器内置受光量自动反馈机能因此一般情况下无需太在意受光波形机能

由于激光位移传感器内置反馈回路实时监视受光量并自动调整至最佳受光量的功能,因此一般情况下不需要确认其受光波形。但是,在以下情况时,需要确认其受光波形,并可通过调整安装方式等方法以改善其受光波形

测量透明体时

测量透明体时,传感器安装时必须倾斜一定角度使得接收器能够接受到发生正反射的反射光由于倾斜角度的富余量是2~5”(因机型而异),因此可通过查看受光波形以确认是否可稳定测量。测量透明体厚度时,如右图所示,传感器接收器可正常接收表面及背面的反射光。

f7bb706e-7783-11ee-9788-92fbcf53809c.jpg

测量黑色检测物时

采样周期较快时,采样时间较短,导致受光量会变少。测量反射率较低的物体(如黑色橡胶等)、或高速测量等情况时,必须查看受光波形以确认是否有足够的受光量。

f7c3a61c-7783-11ee-9788-92fbcf53809c.jpg

检测高反光的金属物时

测量反射率较高的物体(如光泽金属等)时激光强度较强时受光量很容易达到饱和状态。通过查看受光波形确认受光量处于饱和状态时,可减少激光强度值,或调整传感器的安装方式等方法降低受光量值。

f7cb2d9c-7783-11ee-9788-92fbcf53809c.jpg

6、平均采样次数

即使在静止状态下进行测量,每次的测量值也会有所波动,此时需要n次的【平均采样次数】使得测量值稳定下来。平均采样次数,是指将连续采集的一定数量(括号中的数据)的测量数据进行平均化从而得出测量值。如下图所示

平均采样次数的计算方法:

例:平均采样次数4次

f7d514f6-7783-11ee-9788-92fbcf53809c.jpg

平均采样次数设定值越大,测量值波动越小,但对瞬间变化的测量值或对边缘轮廓的识别会有所影响。

平均采样次数处理图表:

f7dbf096-7783-11ee-9788-92fbcf53809c.jpg

7、线性精度

所谓线性精度,是指测量值与实际位移值(距离)的误差如下图所示,横轴为实际距离,纵轴为激光位移传感器的测量值虚线为测量值与实际距离值相比的最大误差。

f7e28064-7783-11ee-9788-92fbcf53809c.jpg如果传感器测量没有误差的话,【实际距离】和传感器【测量值】会合并成一条直线,这就是上图的【理想值】。但是,实际情况是,传感器【测量值】会与【理想值】之间存在偏差,这就是【线性精度】。

线性精度一般都表示为【满量程的几%】。由于满量程越长,越难保证其测量精度,因此以【满量程的几%】来表示线性精度时更能直观的反映出传感器的性能。

猜您喜欢


Xilinx的FPGA的基本结构是一样的,主要由6部分组成,分别为可编程输入/输出单元、基本可编程逻辑单元、嵌入式块RAM、丰富的布线资源、底层嵌入功能单元和内...
2019-06-11 14:28:00

选择合适的贴片电阻厂家对于产品质量和稳定性很重要。市面上贴片电阻厂家众多,以下推荐几家口碑较好、品质可靠的厂家,供大家参考:国巨电子(Yageo)作为全球领先的...
2024-11-29 10:26:38

PVC管件在市场上种类繁多,主要根据使用场景和连接方式的不同而有所区别。从形状上看,PVC管件可以分为弯头、三通、法兰、接头等多种类型。弯头用于改变管道方向,三...
2010-12-07 00:00:00

贴片电阻作为电子元器件中的基础元件,其体积规格和品牌选择变得尤为重要。作为全球领先的电子元器件制造商,VISHAY(威世)凭借其丰富的产品线和高品质的品质,成为...
2015-04-22 20:08:30

现代电子设备的设计中,连接器的选择非常重要。CONN_17.4X5.15MM_SM是一款应用于各种电子设备中的连接器,其独特的设计和高性能使其成为电子工程师和设...
2025-04-22 13:30:09

气体发生器是应用于实验室、工业生产和医疗领域的重要设备。其规格尺寸因型号和用途的不同而有所差异。气体发生器的尺寸通常包括高度、宽度和深度,常见的设备尺寸范围在3...
2010-02-23 00:00:00

贴片电阻,电子产品中不可或缺的小元件,你了解如何读懂它的数值吗?其实很简单!大多数贴片电阻上都印有3位或4位数字,这就是它的阻值代码。三位数代码的解读方式是:前...
2024-11-26 11:29:11

电解电容和贴片电容是电子元件中常见的两种。各自有不同的特性和用途。本文将探讨的主要区别,帮助大家更好地理解。基本定义电解电容是利用电解质的特性来存储电能。通常是...
2025-03-25 01:31:07

电路中,电流、电阻和电压是三者密不可分的基本概念。电流通过电阻时,电阻会产生热量,导致其温度升高,从而可能影响电阻的阻值。这种现象在电子工程和电气设备的设计中非...
2025-03-18 01:01:07