激光测距原理(激光测距)

原创不易，请勿抄袭！

激光测距仪因为手持测距仪的普及而广为人知。手持式激光测距仪操作简单，价格接近，在工业和非工业领域都有广泛的应用。除了手持式激光测距仪，工业上还有精度更高、体积更小的激光测距仪，由于测距方便，广泛应用于工业的各个角落。

今天我们就带大家了解一下激光测距传感器的原理、应用场合、优缺点、选择等因素。下篇文章也会给大家带来实际案例，就是激光测距仪和PLC的连接方式以及如何编程。

三角测量原理

如上图所示，半导体激光器发出的激光束照射目标。透镜收集目标反射的光，并将其聚焦在光敏元件上。当与目标的距离发生变化时，反射光通过接收镜头的角度会发生变化，光聚焦在感光元件上的位置也会有所不同。

时间测量原理

在发光激光照射物体并返回的时间内测量距离。不会影响工件的表面状态，并且可以进行稳定的检测。查看右图中接收激光反射光的时间t，计算距离y。

计算公式:2Y(往返距离)= C(光速)× T(接收反射光的时间)。

共焦测量原理

测量部内部有一个镜头。透镜具有固定的焦距，并且透镜的焦距被设置为F..当这个透镜用来聚光时，当高度为F时，焦点重合，光线汇聚到1点。当高度偏离F时，光线逐渐变得模糊。

确定反射光最强时音叉(透镜)的高度，目标是否位于离它的焦距F处就一目了然了。通过内部传感器高精度读取音叉(透镜)位置，即可测出与目标的距离。因为它测量的是对焦高度，所以可以实现精确测量，不受目标的材质、颜色、倾斜度的影响。

激光传感器的优点、缺点和注意事项；

在工业应用中，除了激光传感器之外，还有另一种具有类似功能的传感器，即超声波位移传感器。尽管超声波位移传感器由于其简单的制造工艺而便宜得多，但是它具有致命的缺点，即:超声波束是非点的，并且具有长的响应时间。

众所周知在超声波传感器火热的年代，超声波信号是以扩散状传播的，测量范围越大，它的面积就越大，而一旦某个点被遮挡，信号就会被传回，所以它的用途非常有限。

但是激光传感器只是一个点，不管是小孔还是远处的物体都可以用，而且激光的响应时间很快，可以用来快速测量。

但是所有的光学传感器都有一个致命的缺点，就是怕水怕灰。有些激光传感器可以达到IP65，但在使用时，如果发射器表面有水和灰尘，光线就会被反射回来，产生错误信号。在这一点上，激光的性能明显不如超声波。

激光传感器在工业中的应用；

1一些大型车辆或目标的移动距离；伺服系统是工业运动控制中最精确的一个，但是我们之前说过，伺服系统有一个天然的局限性，就是不能远距离使用，而变频器加编码器可以远距离使用，但是编码器不容易安装，容易损坏。这时候激光测距仪就显示出它的价值了。

在直线运动的车辆上安装反射镜，将激光测距传感器固定在地面上，将光斑打在反射镜上测量距离；许多重工业用这种方法测量距离。

2.测试行业的核心；也是检测行业不可或缺的测量手段，激光测距传感器是最精确的测点传感器，在手机行业、汽车行业等需要对产品进行精确测量的场合都可以看到。在这些行业中，激光测距传感器主要检测产品的表面、厚度、间隙和磨损等。

激光测距传感器的选择:

激光测距传感器本身的精度和测量范围有很大的关系，就是测量范围越大精度越低，大范围高精度的传感器都很贵。