1. 光學(xué)距離傳感器的功能和技術(shù)

光電測(cè)距傳感器的功能與技術(shù)

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• 三角測(cè)量法
• 測(cè)量功能
• 光束形狀
• +佳聚焦范圍
• 飛行時(shí)間/運(yùn)行時(shí)間測(cè)量法
• 多點(diǎn)激光測(cè)距傳感器

三角測(cè)量法

距離測(cè)量是基于三角測(cè)量原理。激光束打在物體上形成一個(gè)小點(diǎn)，傳感器（光電二極管陣列）的接收器對(duì)該點(diǎn)的位置進(jìn)行檢測(cè)。入射角隨距離而變化，因而激光點(diǎn)在接收器上的位置也相應(yīng)變化。光電二極管陣列由內(nèi)置微控制器讀取?？刂破鞲鶕?jù)光電二極管陣列上的光分布精+確地計(jì)算角度，然后據(jù)此計(jì)算出與目標(biāo)物之間的距離。此距離值可通過(guò)串口發(fā)送，也可轉(zhuǎn)換為與距離成正比的輸出電流。微處理器確保獲得很高的線(xiàn)性度和測(cè)量精度。光電二極管陣列與微控制器相結(jié)合，抑制了干擾性反射光，從而提供可靠的難測(cè)表面數(shù)據(jù)。傳感器通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)部靈敏度來(lái)適應(yīng)不同的顏色，從而使其不受物體顏色的影響。如果在測(cè)量范圍內(nèi)沒(méi)有物體，或者如果所接收到的光不足以準(zhǔn)確地檢測(cè)物體（例如，如果傳感器臟了），則將觸發(fā)一個(gè)數(shù)字量輸出。分辨率和精度會(huì)隨著距離的變化而變化。對(duì)于相同的距離變化Δd，在靠近傳感器處，它使角α1發(fā)生較大的變化；而在遠(yuǎn)離傳感器處，則使角α2發(fā)生較小的變化（見(jiàn)圖）。這種非線(xiàn)性特性可以用微控制器進(jìn)行校正，從而使輸出信號(hào)與距離保持線(xiàn)性關(guān)系。

測(cè)量功能

距離測(cè)量

在測(cè)距應(yīng)用中，傳感器可以隨時(shí)投入使用，直接給出與物體之間的距離。測(cè)量值可用于系統(tǒng)控制或物體的精+確定位。此外，還可以選擇對(duì)數(shù)字量輸出進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

窗口測(cè)量

如果需要檢測(cè)物體的尺寸精度，可直接進(jìn)行窗口測(cè)量：通過(guò)對(duì)參照物進(jìn)行自學(xué)習(xí)，傳感器可直接測(cè)得與標(biāo)稱(chēng)尺寸的偏差。在這種情況下，數(shù)字量輸出也可以相應(yīng)地進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

光束形狀

除了傳感器的尺寸和測(cè)量范圍，光束形狀也尤其重要。通過(guò)不懈努力和深入研發(fā)，堡盟現(xiàn)推出采用三種不同形狀光束以及+新多點(diǎn)測(cè)量原理的產(chǎn)品系列：

點(diǎn)激光

精+準(zhǔn)聚焦，光斑直徑不超過(guò)0.4 mm，能精+確測(cè)量小尺寸物體

線(xiàn)激光

超細(xì)線(xiàn)激光，寬度小于10 mm，能可靠測(cè)量粗糙表面以及帶紋理的彩色表面

多點(diǎn)激光

72 mm超寬線(xiàn)激光，每次可記錄600多個(gè)測(cè)量值，在光澤不均勻或極其粗糙的表面上也能進(jìn)行穩(wěn)定的測(cè)量。

.佳聚焦范圍

事實(shí)上，大部分物體的表面都不太適合用激光測(cè)距，因?yàn)闇y(cè)量結(jié)果往往不可靠，也不穩(wěn)定。對(duì)此，堡盟推出了市面上僅有的激光測(cè)距傳感器——OM70，該產(chǎn)品的量程從70、140、250、600到1000 mm不等，具有多種聚焦范圍，從而在應(yīng)用中確保*的可靠性。如果您不太確定是否需要設(shè)置聚焦范圍，或者是否需要整個(gè)測(cè)量范圍，建議您使用基本型號(hào)。

特點(diǎn)

良好的抗環(huán)境光*力

憑借強(qiáng)大的內(nèi)置評(píng)估算法，激光測(cè)距傳感器具有*的抗外部光線(xiàn)*力，從而確保穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。

自動(dòng)曝光控制

通過(guò)改變透射強(qiáng)度、優(yōu)化曝光時(shí)間，堡盟光電測(cè)距傳感器可自動(dòng)適應(yīng)不同的物體顏色及亮度水平，因此不受物體反射率的影響。此外，它們還可以測(cè)量反射率低至2%的物體。

同步輸入/觸發(fā)

多個(gè)傳感器同時(shí)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可利用同步輸入功能實(shí)現(xiàn)同步。在測(cè)量厚度時(shí)，兩個(gè)傳感器可在同步模式下通過(guò)同步輸入同時(shí)被觸發(fā)。另一方面，如果多個(gè)傳感器在同一應(yīng)用中會(huì)相互干擾，那么它們可以在異步模式下依次運(yùn)行。

過(guò)濾功能可調(diào)

啟動(dòng)過(guò)濾功能可減小輸出信號(hào)的噪音，從而提高分辨率。此外，過(guò)濾功能也可用于抑制測(cè)量誤差。只有在采集到的測(cè)量值達(dá)到規(guī)定數(shù)量后，輸出才會(huì)發(fā)生變化。因此，過(guò)濾不會(huì)影響測(cè)量頻率，但會(huì)影響響應(yīng)時(shí)間。用戶(hù)可以選擇預(yù)先設(shè)置的精度模式，對(duì)過(guò)濾功能進(jìn)行配置。

測(cè)量范圍可調(diào)

用戶(hù)可通過(guò)自學(xué)習(xí)按鈕、自學(xué)習(xí)線(xiàn)或者顯示屏，在大測(cè)量范圍內(nèi)調(diào)節(jié)具體的測(cè)量范圍。模擬量輸出的整個(gè)范圍在此自學(xué)習(xí)范圍之內(nèi)，因此可以提高測(cè)量精度。出廠(chǎng)設(shè)置為大測(cè)量范圍。

可設(shè)置開(kāi)關(guān)量輸出

一旦定義的測(cè)量值超過(guò)或低于預(yù)設(shè)水平，開(kāi)關(guān)量輸出就會(huì)觸發(fā)開(kāi)關(guān)動(dòng)作。對(duì)于可靠的開(kāi)關(guān)量信號(hào)，遲滯誤差（開(kāi)關(guān)點(diǎn)與復(fù)位點(diǎn)之間的差異）可以按毫米為單位設(shè)置（值），從而保證用戶(hù)的系統(tǒng)安全運(yùn)行，不管物體在視場(chǎng)中處于什么位置。

飛行時(shí)間/運(yùn)行時(shí)間測(cè)量法

采用運(yùn)行時(shí)間測(cè)量法，可通過(guò)測(cè)量信號(hào)在覆蓋范圍內(nèi)的傳輸時(shí)間來(lái)間接完成距離測(cè)量。在實(shí)際應(yīng)用中，發(fā)送器發(fā)射一組突發(fā)信號(hào)，信號(hào)遇到物體后被反射，然后被傳感器的接收器所捕獲。傳感器的估算求值電路計(jì)算信號(hào)所經(jīng)歷的時(shí)間以及所發(fā)生的相位偏移，然后將其轉(zhuǎn)換成距離信息。采用運(yùn)行時(shí)間技術(shù)，即使目標(biāo)距離較遠(yuǎn)，也可以精.確可靠地進(jìn)行檢測(cè)。

多點(diǎn)激光測(cè)距傳感器

堡盟的創(chuàng)新型多點(diǎn)測(cè)量原理以光切技術(shù)為基礎(chǔ)。該傳感器每次測(cè)量可記錄多達(dá)600個(gè)測(cè)量值，然后通過(guò)智能分析計(jì)算出被測(cè)物體的距離。傳感器的分辨率高達(dá)2 µm，測(cè)量頻率500Hz，能夠提供穩(wěn)定、精.確的測(cè)量結(jié)果。