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激光測距傳感器簡介 傳感器是如何工作的

時間:2020-08-04    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
產(chǎn)品特點
測量范圍廣,響應(yīng)速度快;
遠距離測量無需反光板;
測量精度高量程大;
905納米安全激光對人眼無傷害;
體積小安裝調(diào)試方便;
在線式連續(xù)測量達到無人值守連續(xù)監(jiān)測;
工作原理
激光測距傳感器:
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。
如,光速約為3X10^8m/s,要想使分辨率達到1mm,則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(3X10^8m/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。
但是如今的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。
遠距離激光測距儀在工作時向目標(biāo)射出一束很細的激光,由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束,計時器測定激光束從發(fā)射到接收的時間,計算出從觀測者到目標(biāo)的距離;LED白光測速儀成像在儀表內(nèi)部集成電路芯片CCD上,CCD芯片性能穩(wěn)定,工作壽命長,且基本不受工作環(huán)境和溫度的影響。因此,LED白光測速儀測量精度有保證,性能穩(wěn)定可靠

數(shù)字傳感器的標(biāo)定過程以及方法介紹:

  1)如何選擇適合的數(shù)字顯示稱重傳感器數(shù)字傳感一般根據(jù)以下幾個指標(biāo):1)數(shù)字傳感器的線制:推薦選擇六線制。

  2)數(shù)字傳感器的zui大輸出碼:宜大不宜小。一般選擇在50萬碼以上,推薦選擇100萬碼或以上。數(shù)字傳感器碼值的大小決定了其組成系統(tǒng)所能達到的精度以及各項計量指標(biāo),碼值越大越容易實現(xiàn)高準(zhǔn)確度的調(diào)校和測量,這一點與要求模擬儀表的AD碼越大越好的道理一樣?,F(xiàn)在市面上以3萬到10萬碼的數(shù)字傳感器居多,現(xiàn)場應(yīng)用的結(jié)果均表現(xiàn)出計量精度、角差等不理想。

  3)數(shù)字傳感器的功耗:越小越好。功耗決定了數(shù)字傳感器的工作穩(wěn)定性以及總線傳輸距離。功耗小可使信號衰減小,供傳感器的電源損耗低,有利于傳感器穩(wěn)定工作,長距離信號傳輸?,F(xiàn)在市面常見的數(shù)字傳感器功耗一般都在36mA以上(包括托利多、HBM、蘇州僅一、柯力以及博達等),采用耀華DS-A1數(shù)字化模塊的數(shù)字傳感器功耗在25~26mA。

     4)端口防護能力:應(yīng)選擇有防護、防護功能多、防護功能可靠的數(shù)字傳感器。數(shù)字傳感器由于A/D轉(zhuǎn)換功能和通訊功能等電子電路模塊在模擬傳感器中的植入,傳感器接口的電源有了嚴(yán)格的極性要求、更高的信號端口抗靜電、防浪涌等要求。所以必須選擇有端口防護和防護功能多的數(shù)字傳感器。建議至少應(yīng)有電源反接保護、端口抗靜電保護。

  5)數(shù)字模塊安裝位置選擇:宜內(nèi)置(嵌入式)不宜外置(背包式)。數(shù)字模塊內(nèi)置可有效避免模擬信號受干擾以及環(huán)境溫度等因素的影響,杜絕硬件作弊,而外置式由于仍舊存在較長的模擬信號傳輸線路,易受干擾和環(huán)境因素影響,防硬件作弊能力差。稱重模塊的標(biāo)定過程及注意事項

  6)傳感器參數(shù)安全可靠性:數(shù)字傳感器內(nèi)存儲有諸如地址編號、傳感器校準(zhǔn)參數(shù)、修正參數(shù)、數(shù)據(jù)格式等諸多參數(shù),一旦丟失或遭到破壞,數(shù)字傳感器就會工作不正常甚至“癱瘓”。

位移傳感器的故障排除

    位移傳感器是把物體的運動位移轉(zhuǎn)換成可測量的電學(xué)量一種裝置。通常用于把不便于定量檢測和處理的位移、位置、形變、振動、尺寸等物理量轉(zhuǎn)換為易于定量檢測、便于作信息傳輸與處理的電學(xué)量。

 

    位移是和物體的位置在運動過程中的移動有關(guān)的量,位移的測量方式所涉及的范圍是相當(dāng)廣泛的。

    小位移通常用應(yīng)變式、電感式、差動變壓器式(LVDT)、渦流式、霍爾傳感器來檢測,大的位移常用感應(yīng)同步器、光柵、容柵、磁柵、磁致伸縮式等傳感技術(shù)來測量。

    其中磁致伸縮位移傳感器因具有易實現(xiàn)數(shù)字化、精度高、抗干擾能力強、適應(yīng)惡劣環(huán)境、安裝方便、使用可靠等優(yōu)點,在機床加工、檢測儀表等行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。

    常見故障及排障方法

    直線位移傳感器的工作原理是跟滑動變阻器一樣的,它作為分壓器使用的,它是以相對的輸出電壓來呈現(xiàn)出所測量位置的實際上的位置。

    1、如果電子尺已經(jīng)使用很長時間了,而且密封已經(jīng)老化,同時夾雜著很多雜質(zhì),而且水混合物和油會嚴(yán)重影響電刷的接觸電阻的,這樣會使顯示的數(shù)字不停地跳動。

    這個時候可以說直線位移傳感器的電子尺已經(jīng)損壞了,需要更換。

    2、若電源的容量很小,就會出現(xiàn)很多情況的:熔膠的運動會使合模電子尺的顯示變換,有波動,或者合模的運動會使射膠電子尺的顯示波動,造成測量結(jié)果誤差很大。

    如果電磁閥的驅(qū)動電源于電子尺供電電源同時在一起的時候,更容易出現(xiàn)以上的情況,情況嚴(yán)重時用萬用表的電壓檔甚至可以測量到電壓的有關(guān)波動。

    如果情況不是因為高頻干擾、靜電干擾或者是中性不夠好的造成的,那么就有可能是電源的功率太小造成的。

    3、調(diào)頻干擾和靜電干擾都有可能讓直線位移傳感器的電子尺的顯示數(shù)字跳動的。

    電子尺的信號線與設(shè)備的強電線路要分開線槽。電子尺必須要強制性地使用接地支架,而且同時讓電子尺的外殼跟地面良好地接觸。

    信號線需要使用屏蔽線,而且電箱的一段應(yīng)該跟屏蔽線接地的。

    如果有高頻干擾的時候,通常使用萬用表的電壓測量就會顯示正常,但是顯示數(shù)字就是會跳動不停的;而出現(xiàn)靜電干擾時,出現(xiàn)的情況也是跟高頻干擾一樣的。

    要證明看是否是靜電干擾時,可以先使用一段電源線把電子尺的封蓋螺絲跟機器上的某一些的金屬短接起來就可以了,只要一短接起來,靜電干擾就會馬上消除掉的。

    但是如果要消除掉高頻干擾就很難用上面的方法了,變頻節(jié)電器和機器手都經(jīng)常出現(xiàn)高頻干擾的,所以可以試一下用停止高頻節(jié)電器或者機械手的方法來驗證是不是高頻干擾的。

    4、如果直線位移傳感器的電子尺在工作的過程當(dāng)中,在某一點的顯示數(shù)據(jù)有規(guī)律地跳動,或者是沒有顯示數(shù)據(jù)的時候;

    出現(xiàn)這種情況就需要檢查連接線絕緣是不是出現(xiàn)破損的現(xiàn)象,并且跟機器的外殼很有規(guī)律地接觸而導(dǎo)致的對地短路。

    5、供電的電壓一定要穩(wěn)定,工業(yè)的電壓需要符合±0.1[%]的穩(wěn)定性,例如,基準(zhǔn)電壓是10V的話;

    就可以允許有±0.01V的波動變化,如果不是的話,就會引起顯示的圈套波動這樣的情況。

    但是如果這個時候的顯示波動的幅度沒有超過波動電壓的波動的幅度的話,那么電子尺就是正常的了。

    6、安裝直線位移傳感器的對中性需要很好,但是平行度可以允許有±0.5mm的誤差,角度可以允許有±12°的誤差。

    但是如果平行度誤差和角度誤差都是偏大的話,這樣會出現(xiàn)顯示數(shù)字跳動的情況。那么出現(xiàn)這樣的情況的時候,必須要對平行度和角度進行調(diào)整了。

    7、在連接的過程當(dāng)中,一定要多加注意,電子尺的三條線是不可以接錯的,電源線和輸出線是不可以調(diào)換的。

    如果上面的線接錯的話,就會出現(xiàn)線性誤差很大的情況,要控制的話是很難的,控制的精度也會變得很差,而顯示很容易出現(xiàn)跳動的現(xiàn)象等等。

    位移傳感器種類繁多,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大,同時有越來越多的創(chuàng)新技術(shù)被運用到傳感器中,如基于OEM的LVDT技術(shù)、超聲波技術(shù)、磁致伸縮技術(shù)、光纖技術(shù)、時柵技術(shù)等,位移傳感器技術(shù)已取得了突破性進展。

    由于技術(shù)的進步,使得各種傳感器性能大幅度提高,成本大幅度降低,從而極大地擴展了應(yīng)用范圍,形成了一個高速增長的產(chǎn)業(yè)。

標(biāo)簽: 位移傳感器
位移傳感器 位移傳感器的故障排除_位移傳感器

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