日本KEYENCE基恩士激光傳感器GV-H450工作原理

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激光傳感器是利用激光技術進行測量的傳感器，它能把被測物理量（如長度，流量，速度等）轉換成光信號，然后應用光電轉換器把光信號變成電信號，通過相應電路的過濾、放大，整流得到輸出信號，從而算出被測量。激光傳感器的發展迅速，在現代科技、醫療、汽車方面都運用廣泛。

激光傳感器工作原理

激光傳感器工作時，激光發射二極管首先對準目標發射激光脈沖。激光被目標反射后向四面八方散射。部分散射光返回傳感器接收器，被光學系統接收后在雪崩光電二極管上成像。雪崩光電二極管是一種具有內部放大功能的光學傳感器，因此可以檢測極微弱的光信號并將其轉換為相應的電信號。最常見的是激光測距傳感器，它可以通過記錄和處理從發出光脈沖到接收到光脈沖的時間來確定目標距離。由于光速太快，激光傳感器可以準確測量傳輸時間。

比如光速大約是3*10^8m/s。為了達到1mm的分辨率，傳輸時間測距傳感器的電子電路可以區分以下極短的時間：0.001m/(3*10^8m/s)=3ps，需要區分3ps的時間，即對電子技術要求太高，實現成本太高。但是今天的激光測距傳感器巧妙地避開了這個障礙，采用了一個簡單的統計原理，即平均法實現了1mm的分辨率，并且可以保證響應速度。

激光傳感器的主要用途

1、激光測長

精密測量長度是精密機械制造工業和光學加工工業的關鍵技術之一。現代長度計量多是利用光波的干涉現象來進行的，其精度主要取決于光的單色性的好壞。激光是的光源，它比以往單色光源（氪-86燈）還純10萬倍。因此激光測長的量程大、精度高。由光學原理可知單色光的最大可測長度 L與波長λ和譜線寬度δ之間的關系是L=λ2/δ。用氪－86燈可測最大長度為38.5厘米，對于較長物體就需分段測量而使精度降低。若用氦氖氣體激光器，則最大可測幾十公里。一般測量數米之內的長度，其精度可達0.1微米。

2、激光測距

它的原理與無線電雷達相同，將激光對準目標發射出去后，測量它的往返時間，再乘以光速即得到往返距離。由于激光具有高方向性、高單色性和高功率等優點，這些對于測遠距離、判定目標方位、提高接收系統的信噪比、保證測量精度等都是很關鍵的，因此激光測距儀日益受到重視。在激光測距儀基礎上發展起來的激光雷達不僅能測距，而且還可以測目標方位、運運速度和加速度等，已成功地用于人造衛星的測距和跟蹤，例如采用紅寶石激光器的激光雷達，測距范圍為500～2000公里,誤差僅幾米。目前常采用紅寶石激光器、釹玻璃激光器、二氧化碳激光器以及砷化鎵激光器作為激光測距儀的光源。

3、激光測厚

利用三角測距原理，上位于C型架的上、下方分割有一個精密激光測距傳感器，由激光器發射出的調制激光打到被測物的表面，通過對線陣 CCD的信號進行采樣處理，線陣CCD攝像機在控制電路的控制下同步得到被測物到C型架之間的距離，通過傳感器反饋的數據來計算中間被測物的厚度。由于檢測是連續進行的，因此就可以得到被測物的連續動態厚度值。

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