浦东新区激光位移传感器产品原理

时间:2024年06月22日 来源:

从图2的镜头图可以看出,第二块透镜的半径很小,主要是为了保证系统在整个工作范围内得到相对均匀的光斑。表1给出了在工作范围内光斑的直径大小,maximum为0.4mm,在靠近透镜的一边,minimun为0.08mm,在55mm处。由于成像系统的入射光是整形部分光经过物体散射回去的,因此整形系统得到的光斑不能太小;同时为了保证精度要求,光斑也不能太大,上面的结果能够满足需求。得到好的出射光斑以后,如何接收物体表面的散射光并使其精确成像,是确保激光位移传感器精度的关键问题。在直入射式三角法测量中,物体沿激光入射方向移动,物面并不垂直于成像光轴。那么在透镜成像过程中(如图1),由几何成像公式可证明: tanα/tanβ=d1/d',即为理想成像的Scheimpflug条件[5]。要想达到理想的成像效果,光电探测器需依此条件放置。为什么要使用激光位移传感器呢?浦东新区激光位移传感器产品原理

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在激光位移传感器中,激光束通过调整音叉透过高速上下移动的物镜,在受测对象物上聚集为一焦点,同时反射光也会在小孔位置合集为一点,并使受光元件受光,通过测定物镜的具体的位置,从而准确地测定目标物离参考位置的距离,并不受材质、颜色或倾斜度的影响。图4为感测头的焦点分别为对准和没有对准对象物时的情况。上位机与激光位移传感器中的控制器之间通过RS 232串行口进行通信,串口信号格式为:COMl口、波特率9 600、无奇偶校验、8位数据位、1位停止位,也可以通过手柄控制激光位移传感器中的控制器采集数据。嘉定区激光位移传感器按需定制激光位移传感器在汽车行业的应用案例。

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针对目前国内自主研制的激光位移传感器精度低,测量范围小等问题,提出了一种采用光学设计软件预先仿真整个激光位移传感器光学系统的方法。在分析系统各部分的光学特性的基础上,结合具体要求设计了一个激光位移传感器的光学系统,其工作范围为(50±10)mm。采用系统分割的方法,将整个光学系统分为两部分进行设计,No.1部分是激光束的整形透镜,要求在有效的工作范围内得到小而均匀的出射光斑,设计结果表明,在测量范围内,光斑大小能够控 制在10-1mm量级;另一部分是被测面散射光接收的成像物镜,该系统的特点是物面和像面相对于光轴都有一定的角度,实验结果表明其成像满足Scheimpflug条件。  

2、与传统激光位移传感器相比,本发明所涉及的激光位移传感器在光学系统中,S方向的成像质量更高,进而从理论上可提高其测量精度;3、通过增加像散使线阵感光元件上的光斑信号呈现长条状态,增大光斑信号与像元之间的接触面积,进而降低机械件变形对信噪比的影响。在以上描述的实施例中,感光元件的感光单元沿着水平方向(将弧矢方向定义为水平方向)排列,将成像物镜6和感光元件7所组成的成像系统在子午方向上的MTF值降低,而将弧矢方向上的MTF值拉高。在其他实施例中,感光元件的感光单元沿着竖直方向(将子午方向定义为竖直方向)排列,此时,可以将成像物镜6和感光元件7所组成的成像系统在弧矢方向上的MTF值降低,而将子午方向上的MTF值拉高。这样,同样能够达到上述类似的技术效果。以上所述only为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。激光位移传感器的使用非常方便。

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为克服由于前述各种因素导致激光位移传感器像面上的像点光斑不对称现象对位移检测产生的影响,目前本技术领域采用的做法大致有以下几种情况:采用抗饱和芯片,用以消除芯片饱和产生的拖尾现象,但该方法还无法减小被测物体表面因反射不均匀或因粗糙度不均匀而引起的检测误差;在工业检测中根据不同的被测物体表面反射情况,按照其产生的有规律的不同形状的光斑,采用不同的数据处理方法提高检测精度,这对工作场合稳定、被测物体表面有规律的情况是完全可以的,但对被测表面反射情况事先无法知道的道路检测方面,同样还存在由于光斑不对称产生的测量误差;它可以用于测量建筑结构的变形和振动。激光位移传感器市场价格

使用三角测量原理的位移传感器时,需要根据目标物的表面状态倾斜安装传感头,以确保可适当接收反射光。浦东新区激光位移传感器产品原理

在以激光三角法为基本原理的激光位移传感器中,相对于成像物镜,物面和像面都成倾斜状态,即物面与像面都与成像物镜光轴成一定的夹角。在传统激光位移传感器中,光学系统设计都兼顾成像物镜子午方向(T方向)和弧矢方向(S方向)两个方向的成像质量。由于需要兼顾两个方向的成像质量,所以这种需求的存在会增加激光位移传感器的成像物镜设计难度,提高制造和维护成本。不仅如此,随着激光位移传感器的使用,很可能会因为振动、机械变形等原因,使得激光器发出的光斑无法准确投射到传感器上,导致系统信噪比降低,影响测量的准确性,甚至可能出现完全无法进行测量的问题。浦东新区激光位移传感器产品原理

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