激光檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用十分廣泛,如激光干涉測(cè)長(zhǎng)、激光測(cè)距、激光測(cè)振、激光測(cè)速、激光散斑測(cè)量、激光準(zhǔn)直、激光全息、激光掃描、激光跟蹤、激光光譜分析等都顯示了激光測(cè)量的巨大優(yōu)越性。激光外差干涉是納米測(cè)量的重要技術(shù)。激光測(cè)量是一種非接觸式測(cè)量,不影響被測(cè)物體的運(yùn)動(dòng),精度高、測(cè)量范圍大、檢測(cè)時(shí)間短,具有很高的空間分辨率。
測(cè)量原理
1.激光測(cè)距原理(ZDM/LDM)
先由激光二極管對(duì)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(cè)極其微弱的光信號(hào)。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(cè)定目標(biāo)距離。激光傳感器必須極其精確地測(cè)定傳輸時(shí)間,因?yàn)楣馑偬?。如,光速約為3X10^8m/s,要想使分辨率達(dá)到1mm,則測(cè)距傳感器的電子電路必須能分辨出以下極短的時(shí)間: 0.001m(3X10^8m/s)=3ps 要分辨出3ps的時(shí)間,這是對(duì)電子技術(shù)提出的過(guò)高要求,實(shí)現(xiàn)起來(lái)造價(jià)太高。但是如今的激光傳感器巧妙地避開(kāi)了這一障礙,利用一種簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)學(xué)原理,即平均法則實(shí)現(xiàn)了1mm的分辨率,并且能保證響應(yīng)速度。遠(yuǎn)距離激光測(cè)距儀在工作時(shí)向目標(biāo)射出一束很細(xì)的激光,由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束,計(jì)時(shí)器測(cè)定激光束從發(fā)射到接收的時(shí)間,計(jì)算出從觀測(cè)者到目標(biāo)的距離;LED白光測(cè)速儀成像在儀表內(nèi)部集成電路芯片CCD上,CCD芯片性能穩(wěn)定,工作壽命長(zhǎng),且基本不受工作環(huán)境和溫度的影響。因此,LED白光測(cè)速儀測(cè)量精度有保證,性能穩(wěn)定可靠。
2.激光測(cè)位移原理(ZLDS10X/ZLDS11X)
激光發(fā)射器通過(guò)鏡頭將可見(jiàn)紅色激光射向被測(cè)物體表面,經(jīng)物體反射的激光通過(guò)接收器鏡頭,被內(nèi)部的CCD線性相機(jī)接收,根據(jù)不同的距離,CCD線性相機(jī)可以在不同的角度下“看見(jiàn)”這個(gè)光點(diǎn)。根據(jù)這個(gè)角度及已知的激光和相機(jī)之間的距離,數(shù)字信號(hào)處理器就能計(jì)算出傳感器和被測(cè)物體之間的距離。同時(shí),光束在接收元件的位置通過(guò)模擬和數(shù)字電路處理,并通過(guò)微處理器分析,計(jì)算出相應(yīng)的輸出值,并在用戶設(shè)定的模擬量窗口內(nèi),按比例輸出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信號(hào)。如果使用開(kāi)關(guān)量輸出,則在設(shè)定的窗口內(nèi)導(dǎo)通,窗口之外截止。另外,模擬量與開(kāi)關(guān)量輸出可獨(dú)立設(shè)置檢測(cè)窗口。
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