În domenii precum automatizarea industrială și dispozitivele inteligente, senzorii de deplasare cu laser sunt ideali pentru o mulțime de scenarii de măsurare, datorită avantajelor lor de măsurare fără contact și de înaltă precizie. Implementarea performanțelor sale excelente nu poate fi separată de colaborarea componentelor de bază interne. Care sunt elementele de bază ale senzorului de deplasare laser? Mai jos vă dezvăluim toate secretele.

Senzor de deplasare cu laser

Unitate de emisie laser

Unitatea de emisie laser este un senzor de deplasare laser " Inima de lumină" Este format în principal din laser și sisteme optice quasi-directe. Laserul ca dispozitiv luminos de bază, frecvent laser semiconductor, laser solid etc. Laserul semiconductor este utilizat pe scară largă în senzorii de deplasare cu laser din cauza dimensiunii mici, consumului redus de energie și a costurilor moderate. Stimulează materialul semiconductor prin injectarea curentului și generează lumină radiantă stimulată. Sistemul optic quasi-direct este ca un " Comandantul Luminii" Composită din elemente precum lentile, rolul său este de a face fasciculul de lumină emisă de laser rect, făcându-l fascicul de laser cu o direcție ridicată și o paralelitate ridicată, asigurându-se că laser poate fi proiectat cu precizie pe obiectul testat și punând bazele pentru măsurarea ulterioară.

Unitate de primire optică

Unitatea de recepţie optică este aceea în care senzorul primeşte lumina reflectată de obiectul testat " . Ochii " Acestea includ în principal lentile de recepție și detectoarele fotoelectrice. Lentela de primire este responsabilă pentru colectarea semnalului laser reflectat de obiectul testat, iar proiectarea sa trebuie să ia în considerare optimizarea căii luminoase pentru a aduna cât mai multă lumină reflectată posibil pentru a crește intensitatea semnalului. Detectoarele fotoelectrice sunt componentele cheie pentru transformarea semnalului optic în semnal electric, obișnuite fiind fotodiodele avalane (APD), tuburile fotoelectrice multiplicatoare (PMT) și altele. De exemplu, fotodioda avalană are o sensibilitate ridicată și răspuns rapid, capabil să transforme semnalele optice slabe în semnale electrice detectabile, oferind un sprijin puternic pentru procesarea semnalului ulterioară.

Unitate de procesare a semnalelor

Unitatea de procesare a semnalului este un senzor de deplasare cu laser " Creierul " Este responsabil pentru procesarea si analiza semnalelor electrice. Acesta include în principal convertitoare analogice-numerice (ADC), procesoare de semnal digital (DSP) sau microprocesoare (MCU). Convertorul analog-numeric convertește semnalul electric analog ieșit de la detectorul optoelectric în semnal digital pentru a facilita procesarea semnalului digital de către procesorul sau microprocesorul. Procesorul de semnal digital sau microprocesorul folosește algoritmi complexe pentru a filtra, amplifica și calcula semnalele digitale și, în cele din urmă, pentru a obține informații despre deplasarea și distanța obiectului măsurat. De exemplu, prin calcularea diferenței de timp între emisia și primirea laserului, în combinație cu viteza luminii, se poate calcula cu precizie distanța dintre obiectul măsurat și senzor.

Unitate de măsurare a unghiului (cu anumite tipuri de senzori)

În unele senzori de deplasare cu laser care folosesc principiul triunghiului, unitatea de măsurare a unghiului este indispensabilă. De obicei constă din senzori de unghi sau sisteme de imagini. Să luăm sistemul de imagini, de exemplu, atunci când laser este proiectat pe obiectul testat, lumina reflectată formează pete luminoase pe dispozitivele de imagini, cum ar fi CCD cu cuplare de sarcină sau CMOS cu semiconductori complementari de oxid de metal. Detectarea schimbărilor de poziție a petei pe dispozitivul de imagini, în combinație cu relațiile geometrice optice cunoscute, permite calcularea schimbărilor de poziție sau de unghi ale obiectului testat. Precizia unității de măsurare a unghiului afectează direct precizia măsurării întregului senzor și este o garanție importantă pentru realizarea măsurărilor de înaltă precizie.

Componente mecanice şi ambalaje

Deşi structurile mecanice şi componentele ambalajului nu par să fie ca componentele electronice " . Principalul " Dar acestea sunt baza funcţionării stabile a senzorilor. Structura mecanică trebuie să asigure precizia poziției relative a unității de emitere laser, unității de recepție optică și alte componente pentru a asigura stabilitatea căii optice. Componentele ambalajului trebuie să aibă performanțe bune de protecție, să poată proteja împotriva interferențelor din lumea exterioară, a prafului, a umidității și a vibrațiilor, să protejeze componentele interne împotriva deteriorărilor și să prelungească viața senzorului.

Aceste componente de bază funcționează împreună și, împreună, constituie competența de bază a senzorilor de deplasare laser. Unitatea de emitere laser oferă o sursă de lumină stabilă, unitatea de primire optică captează cu precizie semnalele luminoase reflectate, unitatea de procesare a semnalului face calcule și analize precise, unitatea de măsurare a unghiului (dacă există) realizează principii complexe de măsurare, iar structura mecanică și componentele ambalajului asigură funcționarea stabilă a senzorului. Datorită designului de înaltă precizie și combinației optimizate a acestor componente de bază, senzorii de deplasare cu laser pot juca un rol important în domenii precum inspecția industrială, echipamentele inteligente și experimentele de cercetare științifică, oferind un suport tehnic de încredere pentru măsurarea precisă.

Odată cu progresul continuu al științei și tehnologiei, componentele de bază ale senzorului de deplasare cu laser sunt, de asemenea, în curs de inovare și dezvoltare, în viitor vor exista componente mai performante și mai inteligente aplicate senzorilor, pentru a promova senzorul de deplasare cu laser în mai multe domenii pentru a realiza o aplicație mai largă.