激光傳感器是利用激光技術(shù)進(jìn)行測量的傳感器,一般由激光器,光學(xué)零件,和光電器件所構(gòu)成。它把被測物理量(如長度,距離,振動,流量,速度等)轉(zhuǎn)換成光信號;然后應(yīng)用光電轉(zhuǎn)換器把光信號變成電信號,通過相應(yīng)電路的過濾,放大,整流得到輸出信號,從而算出被測量值。
相比超聲波、紅外、毫米波等其他傳感器,激光傳感器無論在測量精度、分辨率,還是抗干擾能力、穩(wěn)定性、反應(yīng)速度都具有不可比擬的優(yōu)勢。因此,在測量精度要求較高,比如0.1mm,0.01mm的情況下,激光傳感器往往都是工程師的。
那么,面對種類繁多的產(chǎn)品,我們該如何選型呢?
首先,我們必須要充分了解使用場景
之前小明給大家分享了
場景選型的4大要點(diǎn)
本期小明就來給大家細(xì)細(xì)講講參數(shù)表上的這些名詞
看看它們具體代表的都是什么意思~
1、滿量程
· 傳感器額定的有效測量范圍
· 檢測物的段差或檢測物的移動范圍都必須在該滿量程范圍內(nèi),所以產(chǎn)品選型時必須考慮【滿量程】這個參數(shù)。
2、重復(fù)精度
在激光位移傳感器測量時,檢測物靜止?fàn)顟B(tài)下測量值也會有輕微波動。靜止?fàn)顟B(tài)下的檢測物在相同位置下反復(fù)測量所得值的誤差幅度,就是重復(fù)精度。
簡單來說是指:測量值浮動的最大幅度
※平均采樣次數(shù)為4096次時的參考值(必須注明測量條件:平均采樣次數(shù):n次)
3、采樣頻率
采樣頻率(單位:Hz)是指【每一秒鐘測量的次數(shù)】,采樣頻率數(shù)值越大,則測量(采樣)一次所花的時間就越短。測量時間越快,越適用于高速移動物體的檢測,但由于采樣頻率較快時,受光量會變少,因此檢測反射率較低的物體(黑色橡膠等)時請注意。
? 明治的激光位移傳感器是通過限定受光時間來控制受光量的,所以即使測量時間(發(fā)光時間)過長,受光量也不會發(fā)生飽和現(xiàn)象。
采樣頻率(Hz) = 1/采樣周期 (ms/us)
4、分辨率
指的是傳感器的最小刻度,即傳感器的最大識別能力。1mm的話,就是【分辨率等于1mm】
5、受光波形
所謂受光波形,是指顯示傳感器的受光位置和光強(qiáng)度的機(jī)能。
受光波形的波峰位置就是測量值。
如下圖所示,出現(xiàn)穩(wěn)定的波峰,因此可穩(wěn)定測量。
※ 由于激光位移傳感器內(nèi)置受光量自動反饋機(jī)能因此一般情況下無需太在意受光波形機(jī)能
由于激光位移傳感器內(nèi)置反饋回路實(shí)時監(jiān)視受光量并自動調(diào)整至最佳受光量的功能,因此一般情況下不需要確認(rèn)其受光波形。但是,在以下情況時,需要確認(rèn)其受光波形,并可通過調(diào)整安裝方式等方法以改善其受光波形
? 測量透明體時
測量透明體時,傳感器安裝時必須傾斜一定角度使得接收器能夠接受到發(fā)生正反射的反射光由于傾斜角度的富余量是2~5”(因機(jī)型而異),因此可通過查看受光波形以確認(rèn)是否可穩(wěn)定測量。測量透明體厚度時,如右圖所示,傳感器接收器可正常接收表面及背面的反射光。
? 測量黑色檢測物時
采樣周期較快時,采樣時間較短,導(dǎo)致受光量會變少。因此,測量反射率較低的物體(如黑色橡膠等)、或高速測量等情況時,必須查看受光波形以確認(rèn)是否有足夠的受光量。
? 檢測高反光的金屬物時
測量反射率較高的物體(如光澤金屬等)時激光強(qiáng)度較強(qiáng)時受光量很容易達(dá)到飽和狀態(tài)。通過查看受光波形確認(rèn)受光量處于飽和狀態(tài)時,可減少激光強(qiáng)度值,或調(diào)整傳感器的安裝方式等方法降低受光量值。
6、平均采樣次數(shù)
即使在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行測量,每次的測量值也會有所波動,此時需要n次的【平均采樣次數(shù)】使得測量值穩(wěn)定下來。平均采樣次數(shù),是指將連續(xù)采集的一定數(shù)量(括號中的數(shù)據(jù))的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行平均化從而得出測量值。如下圖所示
平均采樣次數(shù)的計算方法:
例:平均采樣次數(shù)4次
平均采樣次數(shù)設(shè)定值越大,測量值波動越小,但對瞬間變化的測量值或?qū)吘壿喞淖R別會有所影響。
平均采樣次數(shù)處理圖表:
7、線性精度
所謂線性精度,是指測量值與實(shí)際位移值(距離)的誤差如下圖所示,橫軸為實(shí)際距離,縱軸為激光位移傳感器的測量值虛線為測量值與實(shí)際距離值相比的最大誤差。
如果傳感器測量沒有誤差的話,【實(shí)際距離】和傳感器【測量值】會合并成一條直線,這就是上圖的【理想值】。但是,實(shí)際情況是,傳感器【測量值】會與【理想值】之間存在偏差,這就是【線性精度】。
線性精度一般都表示為【滿量程的幾%】。由于滿量程越長,越難保證其測量精度,因此以【滿量程的幾%】來表示線性精度時更能直觀的反映出傳感器的性能。
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明治之選,智造之悅。