測距傳感器分類
超聲波測距傳感器
激光測距傳感器
紅外線測距傳感器
24GHZ雷達(dá)傳感器
距離的按照精度排列：磁性位移傳感器、滑差電阻位移傳感器、激光位移傳感器、超聲波測距傳感器、視覺位移傳感器
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測距傳感器原理
超聲波測距傳感器原理：
超聲波對液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)24GHZ雷達(dá)傳感器RFbeam
或分界面會產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等方面以超聲波作為檢測手段，必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習(xí)慣上稱為超聲換能器，或者超聲探頭。
激光測距傳感器工作原理：
激光傳感器工作時，先由激光二極管對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射激光脈沖。經(jīng)目標(biāo)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(tǒng)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(nèi)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。記錄并處理從光脈沖發(fā)出到返回被接收所經(jīng)歷的時間，即可測定目標(biāo)距離。激光傳感器必須極其精確地測定傳輸時間，因為光速太快。
紅外線測距傳感器工作原理：
紅外測距傳感器利用紅外信號遇到障礙物距離的不同反射的強度也不同的原理，進(jìn)行障礙物遠(yuǎn)近的檢測。紅外測距傳感器具有一對紅外信號發(fā)射與接收二極管，發(fā)射管發(fā)射特定頻率的紅外信號，接收管接收這種頻率的紅外信號，當(dāng)紅外的檢測方向遇到障礙物時，紅外信號反射回來被接收管接收，經(jīng)過處理之后，通過數(shù)字傳感器接口返回到機器人主機，機器人即可利用紅外的返回信號來識別周圍環(huán)境的變化
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測距傳感器應(yīng)用
激光測距傳感器的優(yōu)勢: 激光測距傳感器LDM301 核心技術(shù)指標(biāo)
1、 激光測距傳感器
2、 測量距離范圍0.5-300米，3000米（要使用反光板）
3、 全程精度誤差20毫米
4、 激光連續(xù)使用壽命超過5萬個小時（5年）
5、 具備標(biāo)準(zhǔn)的RS232、RS422的通訊串口和以太網(wǎng)接口
6、 同時具備數(shù)字信號和4-20MA模擬型號輸出。模擬信號對應(yīng)距離最大值可自行設(shè)定
7、 激光測距傳感器可以和以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)ASC2碼
8、 簡潔實用的通訊軟件保證了現(xiàn)場工作的準(zhǔn)確方便
測距傳感器應(yīng)用
行業(yè)領(lǐng)域
1、應(yīng)用于出租車計價器檢測系統(tǒng)
為了更加節(jié)能減排，解決電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的計量需求，移動式電動出租車計價器檢測系統(tǒng)正式啟用。檢測裝置大體分為兩部分，一個是類似密碼箱大小的主機，放在車的后座上，另一個是測距傳感器，吸附在車身上。據(jù)介紹，裝置采用的是行車測距法，司機開著車行駛一定距離，檢測裝置和計價器會同步采樣。整個檢測過程預(yù)計七八分鐘就能完成。
一、傳輸時間激光距離傳感器的發(fā)展激光在檢測領(lǐng)域中的應(yīng)用十分廣泛，技術(shù)含量十分豐富，對社會生產(chǎn)和生活的影響也十分明顯。激光測距是激光最早的應(yīng)用之一。這是由于激光具有方向性強、亮度高、單色性好等許多優(yōu)點。1965年前蘇聯(lián)利用激光測地球和月球之間距離（380´103km）誤差只有250m。1969年美國人登月后置反射鏡于月面，也用激光測量地月之距，誤差只有15cm。利用激光傳輸時間來測量距離的基本原理是通過測量激光往返目標(biāo)所需時間來確定目標(biāo)距離。即：傳輸時間激光測距雖然原理簡單、結(jié)構(gòu)簡單，但以前主要用于軍事和科學(xué)研究方面，在工業(yè)自動化方面卻很少見。因為激光測距傳感器售價太高，一般在幾千美元。實際上，所有工業(yè)用戶都在尋找一種能在較遠(yuǎn)距離實現(xiàn)精密距離檢測的傳感器。因為許多情況下近距離安裝傳感器會受物理位置及生產(chǎn)環(huán)境的限制，如今的傳輸時間激光測距傳感器將為這類場合的工程師排憂解難。
二、工作原理 傳輸時間激光傳感器工作時。傳輸時間激光傳感器必須極其精確地測定傳輸時間，因為光速太快。例如，光速約為3´108m/s，要想使分辨率達(dá)到1mm，則傳輸時間測距傳感器的電子電路必須能分辨出以下極短的時間：0.001m¸(3´108m/s)=3ps要分辨出3ps的時間，這是對電子技術(shù)提出的過高要求，實現(xiàn)起來造價太高。但是如今廉價的傳輸時間激光傳感器巧妙地避開了這一障礙，利用一種簡單的統(tǒng)計學(xué)原理，即平均法則實現(xiàn)了1mm的分辨率，并且能保證響應(yīng)速度。
三、解決其它技術(shù)無法解決的問題 傳輸時間激光距離傳感器可用于其它技術(shù)無法應(yīng)用的場合。例如，當(dāng)目標(biāo)很近時，計算來自目標(biāo)反射光的普通光電傳感器也能完成大量的精密位置檢測任務(wù)。但是，當(dāng)目標(biāo)距離較遠(yuǎn)內(nèi)或目標(biāo)顏色變化時，普通光電傳感器就難以應(yīng)付了。雖然先進(jìn)的背景噪聲抑制傳感器和三角測量傳感器在目標(biāo)顏色變化的情況下能較好地工作，但是，在目標(biāo)角度不固定或目標(biāo)太亮?xí)r，其性能的可預(yù)測性變差。此外，三角測量傳感器一般量程只限于0.5m以內(nèi)。超聲波傳感器雖然也經(jīng)常用于檢測距離較遠(yuǎn)的物體，而且由于它不是光學(xué)裝置，所以不受顏色變化的影響。但是，超聲波傳感器是依據(jù)聲速測量距離的，因此存在一些固有的缺點，不能用于以下場合。
①待測目標(biāo)與傳感器的換能器不相垂直的場合。因為超聲波檢測的目標(biāo)必須處于與傳感器垂直方位偏角不大于10°角以內(nèi)。
②需要光束直徑很小的場合。因為一般超聲波束在離開傳感器2m遠(yuǎn)時直徑為0.76cm。
③需要可見光斑進(jìn)行位置校準(zhǔn)的場合。
④多風(fēng)的場合。
⑤真空場合。
⑥溫度梯度較大的場合。因為這種情況下會造成聲速的變化。
⑦需要快速響應(yīng)的場合。
⑧空氣密度變化較大的情況。密度變化會造成聲速變化。
而激光距離傳感器能解決上述所有場合的檢測。
四、在自動化領(lǐng)域的廣泛用途 如今，自動檢測和控制的方法中，除了超聲波傳感器和普通光電傳感器外，又增加了一個能解決長距離測量和檢驗的新方法—傳輸時間激光距離傳感器。它為各種不同場合提供了應(yīng)用的靈活性，這些場合可包括如下：
①設(shè)備定位。
②測量料包的料位。
③測量傳送帶上的物體距離和物體高度。
④測量原木直徑。
⑤保護(hù)高架起重機免于碰撞。
⑥無誤差檢查場合。
⑦飛機離地距離監(jiān)測。
激光測距傳感器的基本組成是激光器、成像物鏡、光電位敏接收器、信號處理機測量結(jié)果顯示系統(tǒng)。激光束在被測物體表面上形成一個亮的光斑，成像物鏡將該光斑成像到光敏接收器的光敏上，產(chǎn)生探測其敏感面上光斑位置的電信號。當(dāng)被測物體移動時，其表面上光斑相對成像物鏡的位置發(fā)生改變，相應(yīng)地成像點在光敏器件上的位置也要發(fā)生變化，由目標(biāo)反射回來的光線通過接收鏡頭組并聚焦于CCD，傳感器使用CCD上的所有光點的光量分布來決定光點的中心，并以此作為目標(biāo)物位置。CCD檢測出光點對每一像素的光量分布峰值并將其識別為目標(biāo)物位置，不管光點的光量分布如何，CCD都能做穩(wěn)定的高精度位移測量。
激光參數(shù)
激光特性：紅色激光二極管；
波長：635nm；
激光等級：2級；
光斑類型：點狀；
光斑大小：直徑約2mm；
輸出功率：小于1mW；
型號 LMG3001P LMG5005P LMG8015P
量程 45—70mm 50—150mm 50—200mm
分辨率 20μm 50μm 100μm
采樣頻率 1.2KHz 1.2KHz 1.2KHz
非線性度<0.1% <0.1% <0.1%
電氣參數(shù)
工作電壓：18—24V；
工作電流：最大140mA；
輸出格式：RS232、RS485、4—20mA、0—10V（數(shù)字量和模擬量任選其一）；
