激光傳感器的工作原理及主要分類(lèi)

激光傳感器是一種常用的傳感器產(chǎn)品類(lèi)型，由激光器、激光檢測器和測量電路組成，具有精度高、速度快、量程大、抗光、點(diǎn)力強等優(yōu)點(diǎn)。今天我們主要來(lái)介紹一下激光傳感器的工作原理及主要分類(lèi)，希望可以幫助到大家。

激光傳感器的工作原理

激光傳感器工作時(shí)，先由激光發(fā)射二極管對準目標發(fā)射激光脈沖。經(jīng)目標反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器，被光學(xué)系統接收后成像到雪崩光電二極管上。雪崩光電二極管是一種內部具有放大功能的光學(xué)傳感器，因此它能檢測極其微弱的光信號，并將其轉化為相應的電信號。 常見(jiàn)的是激光測距傳感器，它通過(guò)記錄并處理從光脈沖發(fā)出到返回被接收所經(jīng)歷的時(shí)間，即可測定目標距離。激光傳感器必須極其地測定傳輸時(shí)間，因為光速太快。

例如，光速約為3*10^8m/s，要想使分辨率達到1mm，則傳輸時(shí)間測距傳感器的電子電路必須能分辨出以下極短的時(shí)間:

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

要分辨出3ps的時(shí)間，這是對電子技術(shù)提出的過(guò)高要求，實(shí)現起來(lái)造價(jià)太高。但是如今的激光測距傳感器巧妙地避開(kāi)了這一障礙，利用一種簡(jiǎn)單的統計學(xué)原理，即平均法則實(shí)現了1mm的分辨率，并且能保證響應速度。

激光傳感器主要分類(lèi)

激光器按工作物質(zhì)可分為 4種。①固體激光器:它的工作物質(zhì)是固體。常用的有紅寶石激光器、摻釹的釔鋁石榴石激光器 (即YAG激光器)和釹玻璃激光器等。它們的結構大致相同，特點(diǎn)是小而堅固、功率高，釹玻璃激光器是目前脈沖輸出功率zui高的器件，已達到數十兆瓦。②氣體激光器:它的工作物質(zhì)為氣體?，F已有各種氣體原子、離子、金屬蒸氣、氣體分子激光器。常用的有二氧化碳激光器、氦氖激光器和一氧化碳激光器，其形狀如普通放電管，特點(diǎn)是輸出穩定，單色性好,壽命長(cháng),但功率較小，轉換效率較低。③液體激光器:它又可分為螯合物激光器、無(wú)機液體激光器和有機染料激光器，其中zui重要的是有機染料激光器，它的zui大特點(diǎn)是波長(cháng)連續可調。④半導體激光器:它是較年輕的一種激光器，其中較成熟的是砷化鎵激光器。特點(diǎn)是效率高、體積小、重量輕、結構簡(jiǎn)單，適宜于在飛機、軍艦、坦克上以及步兵隨身攜帶?？芍瞥蓽y距儀和瞄準器。但輸出功率較小、定向性較差、受環(huán)境溫度影響較大。