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项目案例 Case
Case 激光位移

在激光测距传感器选型过程中我们需要关注哪些参数和环节?

日期: 2023-10-13
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大家好,在现在的工业自动化市场中,激光位移传感器是自动化设备检测环节中必不可少的组成部分,它可以检测和监测生产工件,工装位置的各个尺寸和状态,可是市场的的激光位移传感器品牌和种类太多,可谓是五花八门,我们小白又该如何选择呢?


今天小编就带领着大家深度学习下如何选择合适自己使用的激光位移传感器。注意本次内用主要是面对激光三角回差原理的激光位移传感器,因为这种激光位移传感器占用市场中60%以上的份额,它具有体积小,精度高,价格适中且稳定性强的特点,一般监测范围从1mm到3000mm。线性精度从万分之二到百分之五之间,测量速度在500hz到500Khz之间。可以适用于绝大多数测量需求。


一 被测物的材料材质:为保障激光位移传感器的测量精度,通常需要完整的三角光路。因此,并非所有结构和材料的被测物都适合使用激光位移传感器进行检测。以下情况可能导致无法进行有效测量:被测物表面有深槽或复杂表面,遮挡了三角光路;黑色橡胶等吸光材料可能吸收大部分光强,若未合理调节曝光时间,可能无法获得足够的测量信号;反光强或镜面反射的被测物可能导致光线垂直返回而无形成漫反射,影响测量效果;高温发红的被测物本身发出的红光可能干扰激光位移传感器。在选择激光位移传感器时,应与厂家充分沟通,不要盲目认为可测量,以免获得不理想的结果。

在激光测距传感器选型过程中我们需要关注哪些参数和环节?



这里要注意的是对激光位移传感器光源的选择,目前市面上激光位移传感器有两种光源:红光(650或者655nm),蓝光(405nm)红色激光传感器和蓝色激光传感器在激光位移测量中具有不同的优势。红色激光传感器适用于大多数应用,能够准确跟踪非反射目标和快速移动的物体。然而,红色激光在镜面、透明材料和加热金属上存在一些问题。蓝色激光传感器则解决了这些问题,适用于有机材料、半透明材料和透明材料以及高温金属的检测。因此,在选择激光位移传感器时,需考虑具体应用需求和被测对象的特性,以确定最合适的选择。



二 测量范围:测量范围是指传感器能够覆盖的位移范围。根据实际应用的需要,选择合适的测量范围能够确保传感器在工作过程中不会超出或被限制在范围之内。


激光位移传感器在三角回差测量中存在盲区,即无法进行测量的范围。为了确保准确的测量结果,我们需要选择能够满足测量需求的传感器。例如,如果激光位传感器的测量中心位为100mm,测量范围为±10mm,则有效测量范围为90-110mm之间的20mm。因此,在选择传感器时,我们需要特别注意测量范围是否能够覆盖被测物体的移动范围。如果您的被测物体的移动范围总体不会超过20mm,那么您可以选择90~110毫米范围内的传感器。当然,还有许多其他中心距离可供选择,例如30±5mm,80±15mm,50±20mm,100±50mm,1000±500mm等更大更长的距离范围。根据实际需求,选择合适的传感器来确保测量的准确性和稳定性。

在激光测距传感器选型过程中我们需要关注哪些参数和环节?


三 测量精度:精度是指传感器输出值与实际位移之间的误差。传感器的精度越高,测量结果就越准确。根据应用要求选择合适的精度能够确保测量结果符合要求。


传感器的精度可以从三个维度来考虑。


第一个是绝对的测量误差,也称为绝对精度。它指的是传感器测量的数据结果与真实值之间的误差。例如,如果传感器测量物体的移动为1毫米,但实际上物体移动了1.001毫米,则可以说这个绝对测量误差为0.001毫米。通常情况下,传感器的绝对测量误差有时候不会直接标注在参数页上。但我们可以观察传感器参数中的线性度。因为绝对测量误差也被称为线性误差,我们可以将传感器的满量程乘以线性度,从而得到它的线性误差,即绝对测量误差。例如,如果传感器的满量程为10毫米,而线性度为1‰,那么它的绝对测量误差就是10微米。


第二个是重复性精度,它与测量值和真实值之间没有直接关系,而是指传感器本身多次测量时的误差。这个也称为相对精度。 这个参数传感器选型表上都会标注


第三个是传感器的分辨率,它指的是传感器在与被测物静止的情况下,能够捕捉到的最小测量变化。分辨率可以影响测量结果的精确度。 这个参数传感器选型表上也会标注。


四 响应时间:响应时间是指传感器从接收到输入信号到输出结果的反应时间。较短的响应时间可提高传感器的实时性和动态性能,适用于快速变化的应用。注意:响应时间和采样时间是两个不同的概念。采样时间指的是传感器在一秒钟内能够采集多少次距离数据,而响应时间则取决于传感器内部构造和软件设置。一般来说,传感器的采样时间要短于其响应时间。如果产品样册上没有标明响应时间,可以通过查看传感器的响应频率来推算。通过将1除以响应频率,可以得到近似的响应时间。响应时间越快,表示传感器的采集速度越快。对于高速振动或移动的物体,可以选择具有高频次响应时间的传感器。市面上激光位移传感器的响应时间范围通常从500 Hz到500 MHz不等。


五 稳定性:稳定性是指传感器在不同环境条件下输出的一致性。选择具有较高稳定性的传感器可以确保测量结果在各种工作环境下的准确性和可靠性。这里可以参考传感器品牌在市面上的份额。一般情况下越大的品牌出货量越多相对于产品稳定性就越强。


六 工作温度范围:工作温度范围是指传感器能够正常工作的环境温度范围。根据实际应用场景选择适合的工作温度范围,以确保传感器在各种温度条件下正常工作。一般三角回差激光位移传感器的工作范围在-10℃到-50℃这个区间,但是有一些在寒冷地区或者高温工作地区,工作的环境下需要传感器具有宽温的功能。也可以定制生产,-40℃到70℃的激光位移传感器。

在激光测距传感器选型过程中我们需要关注哪些参数和环节?


七 接口类型:传感器的接口类型包括模拟输出和数字输出。根据系统要求和使用便利性选择适合的接口类型。传感器的接口类型选择主要依据上位机的接口。市面上主流主流的接口类型,包括开关量,模拟量,4~20ma,0~10V,-10V到10V,-5V到5V。串口包括232/422/RS485等,还有TCP IP modbus TCP这种网口输出,另外还有一些进口品牌的输出是有总线形式,如比较主流的profitnet,profitbus,Ethercat, Ethernet,SSI等



八 价格和供应商支持:根据预算和供应商的信誉选择适合的激光位移传感器。同时,确保供应商能够提供良好的售后支持和技术支持,以解决可能出现的问题。


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