激光位移传感器的用途和特点

时间:2024年06月14日 来源:

要想在工作范围内得到好的光斑质量,可采用柱面镜或非球面实现,另外波前编码和切趾法在延拓焦深方面也有很好的效果[3,4],但这样的光学系统相对较复杂,元件较多,不宜装调,成本也会增长。因此,在精度允许的情况下,可考虑全部采用球面镜,不考虑焦深延拓,用变倍的方法实现在40、45、50、55、60mm物距处光斑大小尽量均匀一致。根据光谱分布,设定中心波长权重为3,边缘波长权重为1。要消掉少量的色差,系统至少需要两片镜片。根据以上要求选定了一个初始结构,经过优化得到以下best设计结果。图2为优化后的镜头结构(像距在50mm处)。表1为effective工作范围内轴上视场的光斑大小分布。它们通常具有小巧的尺寸和轻便的重量,可以方便地安装在各种设备和系统中。激光位移传感器的用途和特点

激光位移传感器的用途和特点,激光位移传感器

本实用新型要解决的技术问题,在于提供一种激光位移传感器检验校准装置,通过该装置来提高检验的精度,减小设备尺寸节约空间。本实用新型是这样实现的:一种激光位移传感器检验校准装置,包括一可伸缩导轨、一微调装置、一传感器夹持装置、一激光位移传感器以及一激光红外线接收挡板;所述微调装置和传感器夹持装置设于所述可伸缩导轨的上端;所述激光位移传感器夹持在所述传感器夹持装置上,且使所述激光位移传感器的激光发射端朝向所述微调装置;所述激光红外线接收挡板与所述微调装置固接,且使所述激光红外线接收挡板的接收面朝向所述传感器夹持装置。南通激光位移传感器按需定制激光位移传感器可以实现微米级的位移测量。

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根据物体表面的散射特性,可确定入射光与成像透镜光轴的夹角。激光入射到被测物体表面,散射光强度成椭球型分布[6]。当入射光垂直入射时,α值越小,成像透镜接收到的散射光强度越大,但角度过小对探测器分辨率要求及制作工艺上都有较高难度,综合考虑取α值为21.8°,由仪器的测量范围±10mm可得到物距为53.85mm。通常情况下,库克三元组有很好的成像效果[7],因此选择库克三元组作为成像透镜的初始结构进行优化。优化过程中以各个镜片表面的半径为变量,控制厚度在适当范围,同时将像面与光轴的夹角β设为可变,采用CODEV的横向像差与波像差相结合的方式进行优化,得到下面的结果。图3为优化后的成像光学系统

激光位移传感器的测量精度容易受到被测物体表面特征的影响,为了减小测量误差,在整形镜设计中应尽量使出射光斑在有效的测量范围内实现光斑小且均匀。针对传感头小型化设计的要求,半导体激光器体积小、重量轻的优点正好符合这一要求,但其光束质量并不理想,需要对其进行光束整形。半导体激光器快慢轴的光束分布极不对称:快轴发散角较大,半角的典型值为30~40°,光束呈高斯分布,发光范围的半宽度为0.6~0.8μm,慢轴发散角的半角典型值为3~6°,光束分布不规则,发光范围半宽度为50~100μm。因此,在不允许能量损失的情况下,要求整形系统的物方数值孔径(NA)>0.573;但由于光束的快轴能量呈高斯分布,通常取半宽度(FWHM)为20°,此时NA=0.342。系统物距应尽量小一些,但考虑到工艺问题,不宜过小,选定为2.5mm。为了便于设计,将系统倒置,整个系统的主要要求为:工作波长为785±10nm,像方NA=0.342,像距l′=2.5mm,物距l=40~60mm,焦距f=3~4mm。高精度激光位移传感器具有较高的精确度,能够满足精密测量的需求。

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值得一提的是,针对成像物镜6和感光元件7所组成的成像系统,拉高S方向的MTF值,降低T方向MTF值的实现方式可以包含以下两种:(方式1)成像物镜6自身的S方向MTF值高,而T方向的MTF值低;(方式2)在成像物镜6的T和S方向的MTF值接近时,在成像物镜前或后加入能够引入像散的光学元器件(例如,可以是平板玻璃等),配合微调成像物镜6与感光元件7之间的相对距离即像距,以达到S方向MTF值高,而T方向的MTF值低的效果。sxfhbxfbxfxhgtxfho哦平yh激光位移传感器的优势是什么呢?芜湖激光位移传感器品牌企业

激光位移传感器在汽车行业的应用案例。激光位移传感器的用途和特点

从理论分析和实际状况来看,不管是哪种被测的道路表面,也无论其材料、颜色、反射率、表面粗糙度等是否均匀,它对检测结果造成的影响主要表现在:表面激光散射点经过光学成像镜头成像后,其像点的大小、形状、光强严格来讲是随机变化的,成像的光斑并不均匀对称。在激光位移传感器中,像面上像点光斑的不对称分布是影响激光位移传感器精度的主要因素。此外,影响传统类型激光位移传感器检测精度的另一个重要因素是该传感器中的光电接收芯片的光电特性。当激光位移传感器的接收芯片采用CCD(光电耦合器件)芯片时,由于常用的CCD芯片在光照很强时,会产生饱和拖尾现象,并由此直接造成像点光斑的极大不对称,这对检测结果会产生极大影响,严重降低检测精度。激光位移传感器的用途和特点

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