激光传感器是指由激光、激光检测器和测量电路组成的激光技术测量的传感器。 r;@"s g
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激光传感器是一种新型的测量仪器,具有速度快、精度高、量程大、抗光、电干扰能力强等优点。 *QA{xvT
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激光传感器主要分类: Rh%C$d(
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根据工作物质,激光器可分为四种。 j026CVL
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1.固体激光器:其工作物质为固体。常用的有红宝石激光器。钯铝石榴石激光器和钕玻璃激光器,其结构大致相同,特点是小而坚固。高功率,钕玻璃激光器是脉冲输出功率ZUI高的设备,已达到数十兆瓦。 z C7 b
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2.气体激光器:其工作物质为气体。现在有各种各样的气体原子。离子。金属蒸汽。气体分子激光器。常用的有二氧化碳激光器。氦霓虹灯激光器和一氧化碳激光器,其形状如普通放电管,具有输出稳定、单色好、寿命长、功率小、转换效率低等特点。 o,[Em<
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3.液体激光器:可分为螯合激光器、无机液体激光器和有机染料激光器,其中最重要的是有机染料激光器,其最大的特点是波长连续可调。 KskPFXxP
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4.半导体激光器:它是一种年轻的激光器,其中砷化镓激光器更成熟。其特点是效率高、体积小、重量轻、结构简单,适合随身携带飞机、军舰、坦克和步兵。可制成测距仪和瞄准器。但输出功率小,定向性差,受环境温度影响较大。 21z@-&Oq
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激光传感器的工作原理: N14Q4v-*x
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激光传感器工作时,激光发射二极管对准目标发射激光脉冲。激光在目标反射后向各个方向散射。 zuI7Px
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部分散射光返回传感器接收器,并在光学系统接收后成像到雪崩光电二极管。雪崩光电二极管是一种具有放大功能的光学传感器,可以检测到极其微弱的光信号,并将其转换为相应的电信号。 _*-b0 }T
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常见的是激光测距传感器,它可以通过记录和处理从光脉冲到返回接收的时间来确定目标距离。由于光速过快,激光传感器必须非常准确地确定传输时间。 h(p cGE
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例如,如果光速约为3*10^8m/s,为了使分辨率达到1mm,传感器的电子电路必须能够区分以下极短的时间: SXx4^X
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0.01m/(3*10^8m/s)=3ps。 ~toR)=Yv
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要区分3ps的时间,对电子技术的要求太高,成本太高。但今天的激光测距传感器巧妙地避免了这一障碍,采用了一个简单的统计原理,即平均规则实现了1毫米的分辨率,并确保了响应速度。