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机械常识

激光测距传感器知识

时间:2019-01-28 00:35:12   作者:   来源:   阅读:22   评论:0

    激光测距传感器,顾名思义,就是使用激光光源的、利用光学原理工作的测距类传感器。因为其具有光斑小、精度高、测量速度快的优点,解决了很多复杂的应用,所以越来越受到电气工作者及机械设计者的青睐。(这里普及一下,很多人会把激光称为镭射,尤其是日本及台湾地区的,如果听到这个千万别做门外汉哈,镭射是英文LASER的译音,laser就是我们说的激光了)。

    一提到激光传感器,很多人会觉得很高端,甚至望而却步,今天就和大家一起学习一下。市场上形形色色的激光测距产品漫天飞舞,但无论如何变化,其检测原理无外乎两种:1,基于三角测量原理的距离检测型。2,基于TOF原理的距离检测型。

一,基于三角测量原理的距离检测(传感器一个发射镜头,一个接收镜头)

如下图所示:发射器发射出一束激光,照到前方的物体时,会发生漫反射,四面八方漫反射的光有一部分会进入接收镜头,接收镜头是一个聚焦透镜,从同一个位置反射回来的光会聚焦成一个点落到传感器内部的CCD芯片或者CMOS芯片上,这个芯片会根据接收到的光的位置,把其转换成电信号,这样的话,芯片上的某个点对应于被测物的位置是固定的,所以传感器可以根据芯片转换后的电信号判断物体的位置,从而转换成距离信息。(三角测量原理是光学传感器上最普遍的一个基本原理,后面会有一篇文章专门对三角测量原理做具体讲解)

激光测距传感器知识

    每个人都想了解的激光测距传感器知识

    三角测量简易版图

激光测距传感器知识

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三角测量不同位置

    二,基于TOF原理的距离检测(TOF就是time of flight ,即飞行时间原理)

    如下图所示,传感器发射器发射光束时记下时间T1,光束打到物体上之后反射回来接收到返回光的时间为T2,已知光束在空气中传播的速度v,(通常为300000000米/秒),那么传感器距离被测物的距离为:S=v*(T2-T1)/2,原理也是很简单。

激光测距传感器知识

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TOF原理图

    两种测量原理相比较的话:

    三角测量原理的优点:测量频率高(发射接收同时进行),测量精度高

    缺点:可测量距离太近 ,距离越远精度越差

TOF测量原理的优点:测量距离远,抗干扰性强

   缺点:测量精度差 ,测量频率低


标签:激光测距 
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