1. 光學距離傳感器的功能和技術

光電測距傳感器的功能與技術

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• 三角測量法
• 測量功能
• 光束形狀
• +佳聚焦范圍
• 飛行時間/運行時間測量法
• 多點激光測距傳感器

三角測量法

距離測量是基于三角測量原理。激光束打在物體上形成一個小點，傳感器（光電二極管陣列）的接收器對該點的位置進行檢測。入射角隨距離而變化，因而激光點在接收器上的位置也相應變化。光電二極管陣列由內置微控制器讀取。控制器根據光電二極管陣列上的光分布精+確地計算角度，然后據此計算出與目標物之間的距離。此距離值可通過串口發送，也可轉換為與距離成正比的輸出電流。微處理器確保獲得很高的線性度和測量精度。光電二極管陣列與微控制器相結合，抑制了干擾性反射光，從而提供可靠的難測表面數據。傳感器通過調節內部靈敏度來適應不同的顏色，從而使其不受物體顏色的影響。如果在測量范圍內沒有物體，或者如果所接收到的光不足以準確地檢測物體（例如，如果傳感器臟了），則將觸發一個數字量輸出。分辨率和精度會隨著距離的變化而變化。對于相同的距離變化Δd，在靠近傳感器處，它使角α1發生較大的變化；而在遠離傳感器處，則使角α2發生較小的變化（見圖）。這種非線性特性可以用微控制器進行校正，從而使輸出信號與距離保持線性關系。

測量功能

距離測量

在測距應用中，傳感器可以隨時投入使用，直接給出與物體之間的距離。測量值可用于系統控制或物體的精+確定位。此外，還可以選擇對數字量輸出進行參數設置。

窗口測量

如果需要檢測物體的尺寸精度，可直接進行窗口測量：通過對參照物進行自學習，傳感器可直接測得與標稱尺寸的偏差。在這種情況下，數字量輸出也可以相應地進行參數設置。

光束形狀

除了傳感器的尺寸和測量范圍，光束形狀也尤其重要。通過不懈努力和深入研發，堡盟現推出采用三種不同形狀光束以及+新多點測量原理的產品系列：

點激光

精+準聚焦，光斑直徑不超過0.4 mm，能精+確測量小尺寸物體

線激光

超細線激光，寬度小于10 mm，能可靠測量粗糙表面以及帶紋理的彩色表面

多點激光

72 mm超寬線激光，每次可記錄600多個測量值，在光澤不均勻或極其粗糙的表面上也能進行穩定的測量。

.佳聚焦范圍

事實上，大部分物體的表面都不太適合用激光測距，因為測量結果往往不可靠，也不穩定。對此，堡盟推出了市面上僅有的激光測距傳感器——OM70，該產品的量程從70、140、250、600到1000 mm不等，具有多種聚焦范圍，從而在應用中確保*的可靠性。如果您不太確定是否需要設置聚焦范圍，或者是否需要整個測量范圍，建議您使用基本型號。

特點

良好的抗環境光*力

憑借強大的內置評估算法，激光測距傳感器具有*的抗外部光線*力，從而確保穩定可靠地運行。

自動曝光控制

通過改變透射強度、優化曝光時間，堡盟光電測距傳感器可自動適應不同的物體顏色及亮度水平，因此不受物體反射率的影響。此外，它們還可以測量反射率低至2%的物體。

同步輸入/觸發

多個傳感器同時進行測量時，可利用同步輸入功能實現同步。在測量厚度時，兩個傳感器可在同步模式下通過同步輸入同時被觸發。另一方面，如果多個傳感器在同一應用中會相互干擾，那么它們可以在異步模式下依次運行。

過濾功能可調

啟動過濾功能可減小輸出信號的噪音，從而提高分辨率。此外，過濾功能也可用于抑制測量誤差。只有在采集到的測量值達到規定數量后，輸出才會發生變化。因此，過濾不會影響測量頻率，但會影響響應時間。用戶可以選擇預先設置的精度模式，對過濾功能進行配置。

測量范圍可調

用戶可通過自學習按鈕、自學習線或者顯示屏，在大測量范圍內調節具體的測量范圍。模擬量輸出的整個范圍在此自學習范圍之內，因此可以提高測量精度。出廠設置為大測量范圍。

可設置開關量輸出

一旦定義的測量值超過或低于預設水平，開關量輸出就會觸發開關動作。對于可靠的開關量信號，遲滯誤差（開關點與復位點之間的差異）可以按毫米為單位設置（值），從而保證用戶的系統安全運行，不管物體在視場中處于什么位置。

飛行時間/運行時間測量法

采用運行時間測量法，可通過測量信號在覆蓋范圍內的傳輸時間來間接完成距離測量。在實際應用中，發送器發射一組突發信號，信號遇到物體后被反射，然后被傳感器的接收器所捕獲。傳感器的估算求值電路計算信號所經歷的時間以及所發生的相位偏移，然后將其轉換成距離信息。采用運行時間技術，即使目標距離較遠，也可以精.確可靠地進行檢測。

多點激光測距傳感器

堡盟的創新型多點測量原理以光切技術為基礎。該傳感器每次測量可記錄多達600個測量值，然后通過智能分析計算出被測物體的距離。傳感器的分辨率高達2 µm，測量頻率500Hz，能夠提供穩定、精.確的測量結果。