激光傳(chuán)感器的工作原理(lǐ)及(jí)主要分(fēn)類

激光(guāng)傳感器是一種常(cháng)用的傳感(gǎn)器產品(pǐn)類型(xíng)，由激光(guāng)器，激光(guāng)檢(jiǎn)測(cè)器和測(cè)量電路組(zǔ)成(chéng)，具(jù)有(yǒu)精度高，速(sù)度快(kuài)，量程(chéng)大，抗(kàng)光(guāng)，點力強(qiáng)等優(yōu)點。今(jīn)天我們(mén)主要來(lái)介(jiè)紹(shào)一下(xià)激(jī)光(guāng)傳感器的(dí)工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)及主(zhǔ)要分類(lèi)，希望(wàng)可以(yǐ)幫助(zhù)到(dào)大(dà)家(jiā)。

激光傳感(gǎn)器的工(gōng)作原理

激光傳(chuán)感器工(gōng)作(zuò)時(shí)，先(xiān)由激(jī)光(guāng)發(fā)射(shè)二極管對(duì)準目(mù)標(biāo)發射激(jī)光脈(mài)衝。經目標反射(shè)後激光向(xiàng)各方(fāng)向(xiàng)散射。部分(fēn)散射光(guāng)返(fǎn)回到傳(chuán)感(gǎn)器接收器，被光(guāng)學係統接收(shōu)後成像到雪(xuě)崩(bēng)光電(diàn)二極管上(shàng)。雪(xuě)崩(bēng)光電二(èr)極管是(shì)一(yī)種內部(bù)具(jù)有(yǒu)放(fàng)大功能的光(guāng)學傳(chuán)感(gǎn)器(qì)，因此它(tā)能檢測(cè)極(jí)其(qí)微弱的光(guāng)信號，並(bìng)將(jiāng)其(qí)轉化為相應(yīng)的電信號。 常(cháng)見的是(shì)激(jī)光(guāng)測距傳感器，它通(tōng)過(guò)記(jì)錄並處理從光脈衝發出到返回(huí)被接(jiē)收(shōu)所經歷的(dí)時(shí)間，即(jí)可測(cè)定(dìng)目(mù)標(biāo)距離(lí)。激光傳(chuán)感器必須(xū)極(jí)其(qí)地(dì)測定傳輸(shū)時(shí)間(jiān)，因(yīn)為光速太(tài)快。

例如(rú)，光速約(yuē)為3*10^8m/s，要想使(shǐ)分辨(biàn)率(shuài)達(dá)到1mm，則(zé)傳輸時(shí)間(jiān)測(cè)距(jù)傳感(gǎn)器(qì)的電子電路(lù)必須(xū)能(néng)分(fēn)辨(biàn)出(chū)以(yǐ)下極短的時(shí)間(jiān):

0.001m/(3*10^8m/s)=3ps

要(yào)分辨(biàn)出(chū)3ps的(dí)時間，這(zhè)是對(duì)電子技(jì)術提(tí)出的過高(gāo)要求，實現起(qǐ)來(lái)造價太高。但(dàn)是(shì)如(rú)今的(dí)激光(guāng)測(cè)距傳(chuán)感(gǎn)器(qì)巧(qiǎo)妙地(dì)避開了這一障(zhàng)礙，利用(yòng)一種簡單(dān)的統計學(xué)原理，即(jí)平(píng)均法(fǎ)則(zé)實(shí)現(xiàn)了1mm的分辨率(shuài)，並且能保證響應速(sù)度。

激光(guāng)傳感(gǎn)器主(zhǔ)要分類

激光器按(àn)工作(zuò)物質可分(fēn)為 4種(zhǒng)。①固(gù)體激光(guāng)器(qì):它的工(gōng)作物質是固體。常(cháng)用(yòng)的(dí)有紅寶石激光器，摻(chān)釹的釔(yǐ)鋁石榴(liú)石(shí)激(jī)光(guāng)器(qì) (即(jí)YAG激光(guāng)器(qì))和釹(nǚ)玻璃激(jī)光器等(děng)。它(tā)們的結(jié)構大致(zhì)相同，特點是小(xiǎo)而(ér)堅(jiān)固，功率(shuài)高(gāo)，釹(nǚ)玻(bō)璃激光器(qì)是目前(qián)脈衝輸(shū)出功率(shuài)zui高的器件，已(yǐ)達到數(shù)十兆瓦。②氣體激光器(qì):它的(dí)工作物(wù)質為氣(qì)體(tǐ)。現(xiàn)已有各(gè)種氣體原子，離子，金屬蒸氣(qì)，氣(qì)體分子(zǐ)激光器。常用的有二(èr)氧(yǎng)化碳(tàn)激(jī)光器，氦氖激(jī)光(guāng)器(qì)和(hé)一氧化碳激光器，其形狀如(rú)普(pǔ)通(tōng)放(fàng)電(diàn)管，特點是輸出(chū)穩定，單(dān)色性(xìng)好(hǎo),壽(shòu)命長,但(dàn)功率較小(xiǎo)，轉換(huàn)效率(shuài)較(jiào)低。③液(yè)體激光器(qì):它(tā)又可(kě)分為螯(áo)合(hé)物(wù)激(jī)光(guāng)器(qì)，無機(jī)液(yè)體激光(guāng)器和(hé)有(yǒu)機(jī)染(rǎn)料激光器(qì)，其中(zhōng)zui重(zhòng)要(yào)的是有(yǒu)機染(rǎn)料(liào)激光(guāng)器(qì)，它(tā)的zui大特點(diǎn)是波長連(lián)續可(kě)調。④半導體(tǐ)激光(guāng)器:它是(shì)較年(nián)輕(qīng)的(dí)一(yī)種激光器(qì)，其(qí)中較成熟(shú)的是(shì)砷化(huà)镓激光器(qì)。特點是效率高(gāo)，體積(jī)小，重量輕，結(jié)構簡單，適(shì)宜(yí)於在飛(fēi)機(jī)，軍艦(jiàn)，坦克上(shàng)以(yǐ)及步兵隨身攜帶。可製成(chéng)測距(jù)儀和瞄準器(qì)。但(dàn)輸(shū)出功(gōng)率較(jiào)小(xiǎo)，定向性(xìng)較差(chà)，受環(huán)境溫度影(yǐng)響較(jiào)大(dà)。