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本文旨在解釋飛行時間激光傳感器的工作原理，用于更長距離的測量。飛行時間的基本原理很容易簡單地解釋，但在實踐中，為了精確測量，它并不像看起來那么簡單。激光束從儀器投射并從目標(biāo)表面反射到采集透鏡。該透鏡通常位于與激光發(fā)射器相鄰的位置，并將光斑的圖像聚焦在線性陣列照相機(jī)(CMOS陣列)上。因此，簡單地說，光發(fā)出和返回的時間可以根據(jù)光速來確定它所走的距離。調(diào)制光束系統(tǒng)也使用光到達(dá)目標(biāo)和返回的時間，但一次往返的時間并不是直接測量的。相反，激光的強(qiáng)度會迅速變化，從而產(chǎn)生一個隨時間變化的信號。時間延遲是通過比較激光信號和從目標(biāo)返回的延遲信號來間接測量的。這種方法的一個常見例子是“相位測量”，其中激光器的輸出通常是正弦的，輸出信號的相位與反射光的相位進(jìn)行比較。相位測量的精度受到調(diào)制頻率和信號間相位差的解決能力的限制，因此一些調(diào)制波束測距儀工作在距離-頻率轉(zhuǎn)換原理上，與相位測量相比具有許多優(yōu)點(diǎn)。在這種情況下，從目標(biāo)反射出來的激光由透鏡收集并聚焦到儀器內(nèi)的光電二極管上。產(chǎn)生的信號被放大到一個有限的水平和倒置，并直接用于調(diào)制激光二極管。來自激光的光線被準(zhǔn)直，并從傳感器前表面的中心發(fā)出。這種結(jié)構(gòu)形成了一個振蕩器，激光用它自己的信號開關(guān)自己。光到達(dá)目標(biāo)并返回的時間，加上放大信號所需的時間，決定了振蕩的周期，或激光開關(guān)的速度。然后由內(nèi)部時鐘對該信號進(jìn)行分割和計時，以獲得距離測量。測量是非線性的，與信號強(qiáng)度和溫度有關(guān)，因此在傳感器中進(jìn)行校準(zhǔn)過程以消除這些影響。調(diào)制波束傳感器通常用于中程應(yīng)用，距離從幾厘米到幾十米不等，對不合作的目標(biāo)。有了像反射器這樣的合作目標(biāo)，射程可以擴(kuò)大到幾百米?？萍紲y量有限公司將樂意就哪種傳感器是任何特定應(yīng)用的最佳選擇提供建議。閃亮的目標(biāo)可能會出現(xiàn)問題，但有解決辦法，我們很樂意在可能的情況下提供一個試驗示范。
發(fā)布時間:
2019
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12
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05