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如何准确的选择合适的激光位移传感器

日期: 2022-12-01
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来自 无锡泓川科技有限公司
发表于: 2022-12-01
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       如何才能正确的选择我们合适的激光位移传感器呢?我觉得有以下几点咱们需要特别注意的,第一就是需要明确我们需要测量的物体是什么,比如说我们测量的材质有金属,塑料,玻璃,纤维,橡胶木材,石头,胶体,布匹,橡胶等。那这些材质有什么区别呢?首先我们可以把它们分为金属非金属,透明非透明,镜面非镜面区分。

如何准确的选择合适的激光位移传感器

       那这些材质有什么区别呢?首先我们拿金属和非金属来做比较,金属材料,首先反光比较强,介质比较稳定,表面比较坚硬平整,如果做加工的话,表面会比较光滑,或者有一定的粗糙度,这样我们就可以区分需要使用的是漫反射还是正反射的传感器,这个正反射和漫反射传感器有什么区别呢?它们主要在于激光打到漫反射物体上面会产生一个回路的光,如果说在一个漫反射的物体的情况下我们打的光,是比较聚焦的,那返回的光也会比较聚焦在我们内部的传感器的内部的CMS芯片上,或者CC D芯片上,它感光感到的这个物体的激光点它是非常聚合的。而且我们的small芯片感受到这个光回来的时候,它的聚合性非常强,在有利于我们后面对这个聚合的光比较容易来区分,如果说它是一个镜面的物体,就是在打磨过程中打磨的,非常光的那种情况下,那我们的光可能会发生一些折射呃,或者说是一些特别容易进行散射的激光,那么什么是芯片在感受这个光的时候就就容易出现一些散射的现象,不容易准确的感受到这个光点的位置,那这样的话给我们测量就会带来很大的误差,所以金属材料和非金属材料之间的区别是非常大的,比如说如果我们测量木材的话,那木材它的首先它是一个哑光的材料,如果说是哑光的材料,我们激光打上去的时候呢,再返回来的光的时候,我们感受到它的光,确实是一个非常合理的聚焦的光,那这个光的话对我们来说是非常有用的,有效的。

       再说另外一种产品材质,那就是我们被测物,如果是透明或者非透明的话,那就是区别非常大的,如果说它是透明的,那我们这个车光打上去了之后,它有一部分光会轮回来,但另外一部分光可能穿过这个被测物体,它物体因为它是透明的,所以它的光啊,就可能会穿过去穿过去达到一个折射,从第2个表面上返回回来,或者直接接收不到这个光,但我们返回来的光的成分呢和呃份额的会比较少,那这样的话激光的感光元件并不能足够的清晰的感受到这个回过来的光,那这样的话测算的一些效果呢会大打折扣,所以呢也要区分这个,透明和不透明的区别。还有一种材料呢,就是非常要注意的,大家可能会日常生活中会注意遇到的,那就是,呃我们的西瓜材料比如说海绵像这种你上面有很多细小孔啊气孔啊,特别是对光会产生影响,本身我们的光一般输出的光点大小在30微米以内这是比较高的,如果说长距离的光点的话,一般像在三四百毫米的测量,途径或者量程的情况下,有可能光大小在100微米左右0.1毫米或者一些髋关关的情况下,可能会达到毫米级1~2毫米,但是如果打在吸光物体上,首先它的光会被吸收一部分不会反射回来,第二在一些小孔的情况下,那我们的光可能会出现一些嗯,打在小孔里面不能回来的情况,那这样的话我们的光也接收不到,感光元件也接收不到这个光,它就会出现嗯线信号丢失等情况。

如何准确的选择合适的激光位移传感器

      那么除了我们的材质的区别,还有什么区别呢?呃最明显的就是形状的区别,如果这个表面物体是一个平整的,嗯或者是一个倾斜角度的,还有一种情况是有凹坑,还有情况是小孔,还有情况是弧面,那这些情况的话都是会有区别的,对光的影响也会有区别,所以我们在选择的时候呢,一定要考虑到被测物体表面形状的情况下,来选择传感器。比如说最简单的就是平整的物体,这个是最容易的,是测测试环境是最好的,我们选择任何一种传感器都会比较好,然后另外一种呢是弧面的弧面的呢,对激光要求可能会比较高,如果弧度特别大的话,激光可以发生偏转折射,还有一种情况就是一些凹坑,凹坑和嗯那个,小孔有孔的物体是比较类似的就是担心光打着孔内过被旁边的孔壁或者一些坑壁会遮挡住,那这样的话光回不来也会有一些问题,所以终究我们考虑的是光回来的途径和回来的百分比和回来的强度,还有光回来的质量来判断,我们传感器的选择那说了这么多,我们应该怎么来选择呢?

      首先对于一些比较理想的情况下,我们选择很多传感器都是可以的,在一些镜面的情况下或者透明的情况下,我们要选择专门适合测透明物体的传感器,另外呢,在一些厄这些孔类的传感器啊,或测一些小孔凹坑的这种呃残废车物的话,我们选择传感器的时候一定要考虑这个被摄物体的入射角,还有一个就是传感器的发射角度和回光角度,还有光点的大小。其次呢,我们要考虑哪一些呢,就是我们的测量范围,比如说我们物体离我们传感器的距离,它移动的距离,位移的量千万不能超过我们传感器本身的测量范围,否则就会接收不到这个信号,还有一种是我们要测量的精度,那精度,市面上分为毫米及亚毫米级,然后是思及微米及亚微米及纳米级这些传感器他们都有不同的一些功能,当然了,随着量程的越大一般会呈线性指数,这个精度会越差,这是一个最最最常见的一种现象。

如何准确的选择合适的激光位移传感器

       那除了经度,我还有量程距离,我们还要考虑什么呢?还非常重要一点接受的输出形式,目前市面上最多的使用激光位于传感器的输出方式一般是模拟量,这是普通精度的,如果高一点的会用到四八五通讯或者串口,还有就是网口通讯混合东西,目前使用频率最高的是t,cpip协议和厄意思net协议还有一些进口传感器会有l link也是net,和一些cat还有link,还有prophet。嗯,摩托bus很便宜,这一般都是在西门子,嗯,三菱PLC或者一些像美国的贝弗,他们会有一些这些嗯特定的通讯协议,或者还有一些小SS都是属于总线形式的一些,传感器定义协议。那我们再选的过程中呢要注意到我们的上位信息时间的哪些协议在这些协议的框架内我们来选择对应的传感器一定要协议相对那我们通讯形式数据外还有什么需要我们考虑的呢第一个就是呃那最重要的一点就是使用我们的呃传感器的测量频率测量频率和响应时间是两个概念一定要去分。传感器采样频率只要指的是对一个物体进行多次测量的数次数而响应时间,是指我们把这个测量的结果,测试的结果和测量的结果传到三维技术反应的时间,这两者有一个本质的区别就是说如果说我们采样频率特别高,但不一定代表着我们的响应的速度特别快。像在一些具体的测量过程中,有一些动态测量和静态测量,完全是两种的测量频率动态测量,比如说测量转子高速旋转的物体或者高速运动的物体,我们一定要选择高速反应的传感器,目前市面上的传感器反应速度一般,最高在几百万赫兹。

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