1、激光輪廓傳感器原理？

激光輪廓傳感器采用激光三角反射式原理：激光束被放大形成一條激光線投射到被測物體表面上，反射光透過高質(zhì)量光學(xué)系統(tǒng)，被投射到成像矩陣上，經(jīng)過計(jì)算得到傳感器到被測表面的距離（Z 軸）和沿著激光線的位置信息（X 軸）。移動(dòng)被測物體或輪廓儀探頭，就可以得到一組三維測量值。

激光輪廓測量儀是采用高精度激光位移傳感器，非接觸實(shí)時(shí)監(jiān)測被測物輪廓變化數(shù)據(jù)的精密設(shè)備。它是將激光光源、光電檢測和計(jì)算機(jī)工業(yè)控制技術(shù)相結(jié)合的光、機(jī)、電一體化的高新技術(shù)產(chǎn)品。

激光輪廓測量儀的原理：

通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳感器進(jìn)行掃描，通過水平分量和垂直分量的采集，得出被測曲面的輪廓數(shù)據(jù)。采取高精度電機(jī)和絲桿，確保水平分量數(shù)據(jù)穩(wěn)定精確；高精度激光位移傳感器，得到高精度垂直分量，電機(jī)與傳感器通過硬件方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步匹配。

激光輪廓測量儀適用各種能夠材質(zhì)表面，與生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)動(dòng)，精確定位需要掃描的位置；并可連接生產(chǎn)系統(tǒng)，能及時(shí)反映生產(chǎn)狀況。包括火車輪緣、電機(jī)電子、手機(jī)外殼、輪胎表面、各種工件尺寸、包裝盒密封性等各種材質(zhì)方面的輪廓在線測量監(jiān)控。

2、激光測位移是什么工作原理？

激光位移傳感器結(jié)構(gòu)和原理

激光三角反射式測量原理基于簡單的幾何關(guān)系。激光二極管發(fā)出的激光束被照射到被測物體表面。反射回來的光線通過一組透鏡，投射到感光元件矩陣上，感光元件可以是CCD/CMOS或者是PSD元件。反射光線的強(qiáng)度取決于被測物體的表面特性。為此，模擬元件PSD的敏感度需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。而對數(shù)字元件CCD傳感器，使用德國米銥提供的實(shí)時(shí)表面補(bǔ)光技術(shù)(RTSC, Real Time Surface Compensation) 可以瞬時(shí)改變接收光強(qiáng)。

傳感器探頭到被測物體的距離可以由三角計(jì)算法則精確得到。采用這種方法能夠得到微米級的分辨率。根據(jù)不同型號，測量得到的數(shù)據(jù)會(huì)由外置或內(nèi)置控制器通過多種接口進(jìn)行評估。

點(diǎn)激光傳感器投射到被測物體上形成一個(gè)可見光斑，通過這個(gè)光斑可以非常簡便的安裝調(diào)試探頭，因此點(diǎn)激光傳感器被應(yīng)用到非常多的領(lǐng)域，成為精密距離測量的熱門選擇。根據(jù)不同設(shè)計(jì)，光學(xué)測量原理最大允許測量距離達(dá)到1m。根據(jù)測量任務(wù)的需要，可以選擇非常小的量程，但是具有極高測量精度?；蛘哌x擇大量程，但是測量精度會(huì)有所下降。目前市面上有很多傳感器型號可以快速補(bǔ)償反射光的光強(qiáng)，但只有德國米銥的激光傳感器成功實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)光強(qiáng)補(bǔ)償。

快速表面補(bǔ)光技術(shù) Rapid surface compensation

直接使用激光傳感器測量，需要采樣若干測量點(diǎn)。而這些測量點(diǎn)所處表面反射特性如果發(fā)生變化，就需要對反射光的光強(qiáng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到最大的信號穩(wěn)定性。

而調(diào)節(jié)的速度取決于傳感器制造商。如果傳感器需要越多時(shí)間來調(diào)節(jié)光強(qiáng)，就意味著越多測量值在被測表面顏色發(fā)生變化時(shí)，不可用于判斷測量結(jié)果。德國米銥提供的實(shí)時(shí)表面補(bǔ)光技術(shù)（RTSC）可以實(shí)現(xiàn)最佳補(bǔ)光效果。此外，測量要確保激光傳感器的測量范圍內(nèi)不存在異物干擾。灰塵或者其他小顆粒進(jìn)入光路，會(huì)明顯影響測量結(jié)果。另外，被測物體所處位置或移動(dòng)方向?qū)τ趥鞲衅魈筋^安裝的影響不可低估。根據(jù)上述測量理論，反射光必須能夠直達(dá)感光原件。如果反射光被陰影遮擋，則測量不可完成。因此，傳感器安裝位置必須與被測物體運(yùn)動(dòng)方向十字交叉。

雖然近些年激光傳感器的尺寸日趨小型化，但與電磁類位移傳感器相比，激光傳感器的尺寸仍然偏大。

采用激光三角反射式測量方法的好處：

- 較小的測量光斑

- 允許較大安裝距離

- 較大的量程

- 幾乎可以測量任何被測物體材料

應(yīng)用限制：

- 被測表面的性能對測量精度有一定影響

- 需要光路保持清潔

- 與光譜共焦式傳感器，電容式或電渦流式傳感器相比，激光傳感器尺寸偏大

- 測量鏡面被測物體，需要調(diào)試安裝位置和角度

德國米銥的激光位移傳感器擁有輝煌的歷史，作為CCD傳感器技術(shù)應(yīng)用的先驅(qū)， optoNCDT 系列在工業(yè)激光位移測量發(fā)展過程中始終占有重要地位?，F(xiàn)有的傳感器類型多樣，覆蓋的應(yīng)用范圍廣，而且每一種產(chǎn)品都擁有技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢。optoNCDT系列激光三角反射式位移傳感器以其極高的測量精度享譽(yù)世界激光位移傳感器憑借直徑微小的測量光斑，可從較遠(yuǎn)距離對被測物體進(jìn)行測量，并適用于結(jié)構(gòu)小巧的零部件的精確測量。傳感器相對被測表面安裝距離遠(yuǎn)且量程較大的技術(shù)特性，使其可完成對特殊表面的測量任務(wù)，例如炙熱的金屬表面。傳感器與被測物體間在測量過程中無實(shí)際接觸，此非接觸式測量原理的優(yōu)勢在于可保證無磨損、抗干擾的高精度測量。此外，激光三角反射式測量原理還適用于高精度、高分辨率的高速測量。

3、傳感器工作原理及組成

傳感器一般由三部分組成:敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和信號調(diào)理轉(zhuǎn)換電路。有時(shí)，需要輔助電源來提供轉(zhuǎn)換能量。敏感元件是指傳感器中能夠直接感受或響應(yīng)測量的部分。轉(zhuǎn)換元件是指傳感器中能夠?qū)⒚舾性惺芑蝽憫?yīng)的被測信號轉(zhuǎn)換成適合傳輸或測量的電信號的部分。由于傳感器輸出信號一般較弱，傳感器輸出信號一般需要經(jīng)過信號調(diào)理、轉(zhuǎn)換、放大、運(yùn)算和調(diào)制后才能顯示和控制。

隨著半導(dǎo)體器件和集成技術(shù)在傳感器、傳感器模塊和集成電路傳感器中的應(yīng)用，如集成溫度傳感器AD590、DS18B20等。將傳感器的信號調(diào)理和轉(zhuǎn)換電路與敏感元件集成在同一芯片上。

4、光電傳感器工作原理

光電傳感器工作原理是通過把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實(shí)現(xiàn)控制的。

光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器。光電傳感器首先把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化，然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成。

光電傳感器在一般情況下，有三部分構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測電路。發(fā)送器對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管（LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。

接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應(yīng)用該信號。此外，光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維。三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的發(fā)射裝置。

它由很小的三角錐體反射材料組成，能夠使光束準(zhǔn)確地從反射板中返回，具有實(shí)用意義。它可以在與光軸0到25的范圍改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線，經(jīng)過反射后，還是從這根反射線返回。

傳感器

傳感器（英文名稱：transducer/sensor）是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。