激光傳感器由激光器、激光檢測器和測量電路組成。激光傳感器是新型測量儀表,它的優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)無接觸遠(yuǎn)距離測量,速度快,精度高,量程大,抗光、電干擾能力強(qiáng)等。激光傳感器工作時(shí),先由激光發(fā)射二極管對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖。經(jīng)目標(biāo)反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器,被光學(xué)系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內(nèi)部具有放大功能的光學(xué)傳感器,因此它能檢測極其微弱的光信號,并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號。常見的是激光測距傳感器,它通過記錄并處理從光脈沖發(fā)出到返回被接收所經(jīng)歷的時(shí)間,即可測定目標(biāo)距離。
激光傳感器的應(yīng)用
利用激光的高方向性、高單色性和高亮度等特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)無接觸遠(yuǎn)距離測量。激光傳感器常用于長度、距離、振動、速度、方位等物理量的測量,還可用于探傷和大氣污染物的監(jiān)測等。
激光測長
精密測量長度是精密機(jī)械制造工業(yè)和光學(xué)加工工業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一?,F(xiàn)代長度計(jì)量多是利用光波的干涉現(xiàn)象來進(jìn)行的,其精度主要取決于光的單色性的好壞。激光是最理想的光源,它比以往最好的單色光源(氪-86燈)還純10萬倍。因此激光測長的量程大、精度高。
激光測距
它的原理與無線電雷達(dá)相同,將激光對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射出去后,測量它的往返時(shí)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(yōu)點(diǎn),這些對于測遠(yuǎn)距離、判定目標(biāo)方位、提高接收系統(tǒng)的信噪比、保證測量精度等都是很關(guān)鍵的,因此激光測距儀日益受到重視。在激光測距儀基礎(chǔ)上發(fā)展起來的激光雷達(dá)不僅能測距,而且還可以測目標(biāo)方位、運(yùn)運(yùn)速度和加速度等,已成功地用于人造衛(wèi)星的測距和跟蹤。
激光測振
它基于多普勒原理測量物體的振動速度。多普勒原理是指:若波源或接收波的觀察者相對于傳播波的媒質(zhì)而運(yùn)動,那么觀察者所測到的頻率不僅取決于波源發(fā)出的振動頻率而且還取決于波源或觀察者的運(yùn)動速度的大小和方向。所測頻率與波源的頻率之差稱為多普勒頻移。
激光測速
它也是基多普勒原理的一種激光測速方法,用得較多的是激光多普勒流速計(jì)(見激光流量計(jì)),它可以測量風(fēng)洞氣流速度、火箭燃料流速、飛行器噴射氣流流速、大氣風(fēng)速和化學(xué)反應(yīng)中粒子的大小及匯聚速度等。
轉(zhuǎn)載請注明出處。