Betjening og brug af laserafstandsmålingssensorer
1. Udvikling af time-of-transit laserafstandssensorer
Anvendelsen af laser i detektionsfeltet er meget omfattende, det tekniske indhold er meget rigt, og indvirkningen på social produktion og liv er også meget tydelig. Laserafstand er en af de tidligste anvendelser af lasere. Dette skyldes, at laseren har mange fordele såsom stærk retningsbestemthed, høj lysstyrke og god monokromaticitet. Før 1965 brugte Sovjetunionen laser til at måle afstanden mellem jorden og månen (380´103 km) med en fejl på kun 250m. I 1969 landede amerikanerne på månen med en bagreflektor på månen, og brugte også lasere til at måle afstanden mellem jorden og månen med en fejl på kun 15 cm. Det grundlæggende princip ved at bruge lasertransmissionstid til at måle afstand er at bestemme målafstanden ved at måle den tid, det kræves for laseren at gå frem og tilbage. . Lige nu:. Selvom transit-laserafstand har et simpelt princip og struktur, blev det hovedsageligt brugt i militær og videnskabelig forskning i fortiden, men det er sjældent i industriel automatisering. Fordi prisen på laserafstandssensoren er for høj, generelt flere tusinde dollars. Stort set alle industrielle brugere leder efter en sensor, der muliggør præcis afstandsdetektion over længere afstande. Fordi installation af sensorer tæt på i mange tilfælde vil være begrænset af den fysiske placering og produktionsmiljøet, vil nutidens laserafstandssensor for transittid løse problemet for ingeniører i sådanne tilfælde.
2. Arbejdsprincip
Når time-of-transit lasersensoren virker, er laserdioden rettet mod målet og udsender laserimpulser. Efter at være blevet reflekteret af målet spredes laserlyset i alle retninger. En del af det spredte lys vender tilbage til sensormodtageren, hvor det opfanges af det optiske system og afbildes på lavinefotodioden. En lavinefotodiode er en optisk sensor med intern forstærkning, så den kan registrere ekstremt svage lyssignaler. Afstanden til målet kan bestemmes ved at registrere og behandle den tid, der er gået fra det tidspunkt, hvor lysimpulsen sendes, til den modtages tilbage. Transit Time Laser-sensorer skal bestemme transittiden med ekstrem præcision, fordi lysets hastighed er så høj. For eksempel er lysets hastighed omkring 3´108m/s, for at opnå en opløsning på 1mm, skal det elektroniske kredsløb af transittidsafstandssensoren være i stand til at skelne følgende ekstremt korte tid: 0,001m¸ (3´108m/s)=3ps For at skelne tiden på 3ps er dette et ublu krav til elektronisk teknologi, og implementeringsomkostningerne er for høje. Men nutidens billige lasersensorer for transittid omgår denne forhindring pænt ved at bruge et simpelt statistisk princip, gennemsnitsreglen, for at opnå en opløsning på 1 mm og garantere en hurtig respons.
3. Løs problemer, der ikke kan løses med andre teknologier
Transittids-laserafstandssensorer kan bruges, hvor andre teknologier ikke kan. For eksempel kan en almindelig fotoelektrisk sensor, der tæller lyset, der reflekteres fra et mål, også udføre et stort antal præcisionspositionsdetekteringsopgaver, når målet er meget tæt på. Men når målet er langt væk eller farven på målet ændrer sig, er det svært for almindelige fotoelektriske sensorer at klare det. Mens avancerede baggrundsstøjdæmpningssensorer og trianguleringssensorer fungerer godt, når farven på målet ændres, bliver deres ydeevne mindre forudsigelig, når målvinklen ikke er fast, eller målet er for lyst. Derudover har trianguleringssensorer generelt en rækkevidde begrænset til inden for 0.5m. Ultralydssensorer bruges dog ofte til at detektere objekter på større afstande, og fordi de ikke er optiske, påvirkes de ikke af farveændringer. Ultralydssensorer måler dog afstand baseret på lydens hastighed, så de har nogle iboende ulemper og kan ikke bruges i følgende situationer. ①Når målet, der skal måles, ikke er vinkelret på sensorens transducer. Fordi målet for ultralydsdetektion skal være inden for en vinkel på ikke mere end 10 grad fra sensorens lodrette azimut. ②Når bjælkediameteren skal være lille. Fordi den generelle ultralydsstråle er 0,76 cm i diameter, når den er 2 m væk fra sensoren. ③Lejligheder, hvor synlige lyspletter er påkrævet til positionskalibrering. ④ blæsende lejligheder. ⑤ vakuum lejligheder. ⑥ Lejligheder, hvor temperaturgradienten er stor. For i dette tilfælde vil lydens hastighed ændre sig. ⑦ Begivenheder, der kræver hurtig reaktion. Laserafstandssensoren kan løse detekteringen af alle ovennævnte lejligheder.
