激光測(cè)距高精度0.1mm 位移傳感器

 激光三角測(cè)量是一種成熟的測(cè)量方法,具有原理簡(jiǎn)單,測(cè)量精度高以及抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。目前,國(guó)外多家公司都有這個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)品系列。激光位移傳感器有多種型號(hào),適用于不同的測(cè)量距離范圍,測(cè)量精度處較高水平,但價(jià)格也普遍偏高。近年來(lái),國(guó)內(nèi)各大院校和研究機(jī)構(gòu)在激光三角測(cè)距傳感器的設(shè)計(jì)和應(yīng)用上取得了一定研究成果,也有少數(shù)企業(yè)推出了自主研發(fā)的產(chǎn)品。隨著工業(yè)水平的提升,以及測(cè)量需求的多樣化,有必要自主設(shè)計(jì)適用于特定測(cè)量條件下的高精度激光位移傳感器。針對(duì)現(xiàn)有項(xiàng)目,需要測(cè)量出環(huán)規(guī)的直徑,要求傳感器工作距離不小于50mm,測(cè)量精度優(yōu)于10μm,并且被測(cè)面為漫反射較弱的光滑表面,其表面粗糙度Ra小于μm。本文分析了工作距離不小于50mm時(shí)利用激光三角法測(cè)量光滑表面位移的精度提高問(wèn)題,對(duì)傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并搭建了一套基于線陣CCD的激光三角測(cè)距裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。激光位移傳感器可以測(cè)量物體的線性位移、旋轉(zhuǎn)角度、傾斜度、彎曲度、振動(dòng)等參數(shù)，具有多種功能。激光測(cè)距高精度0.1mm 位移傳感器

智能車技術(shù)涵蓋了車輛工程、傳感器、人工智能、自動(dòng)管控、汽車電子、計(jì)算機(jī)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域[13，智能車的研究在智能交通領(lǐng)域已成為研究熱點(diǎn)。飛思號(hào)爾智能汽車競(jìng)賽要求參賽車模沿著任意給定的黑色帶狀路徑，通過(guò)管控轉(zhuǎn)向和車速，在穩(wěn)定的前提下以較快的速度完成自主尋徑¨j。本文以此為背景，設(shè)計(jì)了基于MC9S12XSl28微管控器的智能車系統(tǒng)，采用激光傳感器陣列識(shí)別路徑信息，得到智能車中心線與路徑中軸線韻橫向偏差．采用比例管控算法管控舵機(jī)轉(zhuǎn)向，并對(duì)直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行增量式PID閉環(huán)調(diào)節(jié)管控，從而實(shí)現(xiàn)智能模型車快速穩(wěn)定地自主尋徑行駛。新型位移傳感器找誰(shuí)激光位移傳感器通常用于工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化控制、質(zhì)量檢測(cè)、機(jī)器人、醫(yī)療等領(lǐng)域。

實(shí)驗(yàn)前先調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置，使轉(zhuǎn)軸軸心線與平移臺(tái)行進(jìn)方向平行，每次采集數(shù)據(jù)前將轉(zhuǎn)軸回到編碼器設(shè)置的機(jī)械原點(diǎn)，再進(jìn)行軸承孔內(nèi)表面信息的采集，然后求出兩端軸承孑L理想軸心線相對(duì)于轉(zhuǎn)軸軸線的位置即可。圖6給出軸承孑L與轉(zhuǎn)軸軸心線的簡(jiǎn)圖形式。圓柱為圓柱孔內(nèi)表面，0Z為轉(zhuǎn)軸軸心線，X0y為轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一周數(shù)據(jù)點(diǎn)所在的橫截面，沿著軸OZ，二維激光傳感器X軸測(cè)量范圍內(nèi)有多少個(gè)采樣點(diǎn)就有多少個(gè)垂直于軸OZ的平面。0Z。為圓柱孔理想軸心線。易知，當(dāng)傳感器繞著轉(zhuǎn)軸OZ旋轉(zhuǎn)，激光在圓柱孔截面XOy將會(huì)是類橢圓的形狀。所求的目標(biāo)是在坐標(biāo)系XyZ中，理想軸心線o。Z。所在的直線方程。一種方法是用橢圓公式，對(duì)在截面X0y上的數(shù)據(jù)點(diǎn)利用小二乘法擬合出截面中心，然后通過(guò)各截面的中心點(diǎn)，再利用小二乘法擬合出理想軸心線0。Z。，進(jìn)而計(jì)算出同軸度。另一種方法直接對(duì)全部點(diǎn)用小二乘法擬合出理想軸心線。本文采用后一種思路，因?yàn)楹笠环N只采用了一次小二乘法，且小二乘法用的公式是圓函數(shù)方程，能更加精確地求出圓柱的理想軸心線。

激光三角法測(cè)量原理可有效應(yīng)用于三維曲面的非接觸精密測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理結(jié)果直接關(guān)系到測(cè)量精度的提高，同時(shí)也與測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、被測(cè)物體特性及環(huán)境條件等因素有關(guān)。從激光三角法的測(cè)量機(jī)理出發(fā)，針對(duì)易拉罐罐蓋開啟口壓痕殘余厚度測(cè)量中影響測(cè)量的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行分析和研究，包括激光光點(diǎn)尺寸、激光散斑、精細(xì)結(jié)構(gòu)、被測(cè)物體表面的光澤、顏色等。

隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)各種罐蓋容器表面微小刻痕測(cè)量的質(zhì)量要求越來(lái)越高，根據(jù)原理的不同，可分為接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量。接觸式測(cè)量方法發(fā)展比較成熟，但有其局限性。非接觸測(cè)量是罐蓋容器測(cè)量的發(fā)展方向，其中的光學(xué)非接觸測(cè)量法是一個(gè)非?；钴S的研究領(lǐng)域。目前常見(jiàn)的非接觸光學(xué)測(cè)頭有：激光三角法測(cè)頭、激光聚焦測(cè)頭、光柵測(cè)頭等。相對(duì)其他測(cè)量方法而言，激光三角法測(cè)量系統(tǒng)在物體形貌檢測(cè)以及物體體積測(cè)量當(dāng)中得到廣泛的應(yīng)用，它具有大的偏置距離和大的測(cè)量范圍，對(duì)待測(cè)表面要求較低，不僅適合小件物體的輪廓測(cè)量，也非常適合大型物體的形貌體積測(cè)量，而且測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，維護(hù)非常方便，是一種高速、高效、高精度、具有廣闊應(yīng)用前景的非接觸測(cè)量方法。 選擇適合自己需求的激光位移傳感器需要考慮精度、分辨率、速度、測(cè)量范圍、工作環(huán)境等諸多因素。

激光三角法原理激光三角法原理框圖如圖所示，由光源發(fā)出的一束激光照射在待測(cè)物體平面上，通過(guò)反射之后在檢測(cè)器上成像。當(dāng)物體表面的位置發(fā)生改變時(shí)，其所成的像在檢測(cè)器上也發(fā)生相應(yīng)的位移。通過(guò)像移和實(shí)際位移之間的關(guān)系式，真實(shí)的物位移可以由對(duì)像移的檢測(cè)和計(jì)算得到，計(jì)算公式為：

x=ax'/（bsinθ-x'cosθ）（1）

式中：x，x'分別是被測(cè)物位移和光敏器件上像斑的位移；a，b，θ是系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，是根據(jù)具體使用要求而選定的。由此可見(jiàn)精確地測(cè)量X7就可以得到被測(cè)物體的位移量，這就是激光三角法測(cè)量位移的原理。 激光位移傳感器可以通過(guò)多種反射板、透鏡、精密磁盤、刀具等配套組件實(shí)現(xiàn)不同的測(cè)量要求。防水型位移傳感器招商加盟

選擇合適的激光位移傳感器需要考慮精度、靈敏度、分辨率、響應(yīng)速度以及測(cè)量范圍等因素。激光測(cè)距高精度0.1mm 位移傳感器

激光位移傳感器具有結(jié)構(gòu)小巧、測(cè)量速度快、精度高、測(cè)量光斑小、抗干擾能力強(qiáng)和非接觸式的測(cè)量特點(diǎn)，因此在微位移測(cè)量領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。其測(cè)量原理是利用激光單色和準(zhǔn)直特性將垂直入射測(cè)距面上的激光點(diǎn)通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)將其縮小的實(shí)像成像在接收光敏面上。通過(guò)計(jì)算光斑實(shí)際的位移大小，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物件位移量的測(cè)量。激光位移傳感器主要由激光發(fā)射、光學(xué)成像系統(tǒng)、圖像傳感器、驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)放大處理電路、單片機(jī)處理電路和數(shù)據(jù)輸出部分組成。研究激光位移傳感器的系統(tǒng)特點(diǎn)和工作原理對(duì)于提高其測(cè)量精度和穩(wěn)定性具有重要意義。激光測(cè)距高精度0.1mm 位移傳感器