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激光测距传感器模组的原理及应用
发布时间 : 2020-08-24 浏览次数 : 46
  激光在检测领域中的应用十分广泛,技术含量十分丰富,对社会生产和生活的影响也十分明显。激光测距是激光最早的应用之一。激光测距传感器的原理和应用也是很多人关心的问题。激光测量原理是一种非接触式测量原理。这种类型的传感器特别适合测量快速的位移变化,且无需在被测物体上施加外力。而非接触测量对于被测表面不允许接触的情况,或者需要传感器有超长寿命的应用领用意义重大。

激光测距传感器工作原理

传输时间激光传感器工作时,先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器,被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器,因此它能检测极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间,即可测定目标距离。传输时间激光传感器必须极其精确地测定传输时间,因为光速太快。

激光测距传感器的应用

汽车防撞探测器:一般来说,大多数现有汽车碰撞预防系统的激光测距传感器使用激光光束以不接触方式用于识别汽车在前或者在后形势的目标汽车之间的距离,当汽车间距小于预定安全距离时,汽车防碰撞系统对汽车进行紧急刹车,或者对司机发出报警,或者综合目标汽车速度、车距、汽车制动距离、响应时间等对汽车行驶进行即时的判断和响应,可以大量的减少行车事故。在高速公路上使用,其优点更加明显。

车流量监控:使用方式一般固定到高速或者重要路口的龙门架上,激光发射和接收垂直地面向下,对准一条车道的中间位置,当有车辆通行时,激光测距传感器能实时输出所测得的距离值的相对改变值,进而描绘出所测车的轮廓。这种测量方式一般使用测距范围小于30米即可,且要求激光测距速率比较高,一般要求能达到100赫兹就可以了。这对于在重要路段监控可以达到很好的效果,能够区分各种车型,对车身高度扫描的采样率可以达到10厘米一个点(在40Km/h时,采样率为11厘米一个点)。对车流限高,限长,车辆分型等都能实时分辨,并能快速输出结果。

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无人机:着机器人、无人机、无人搬运车、自动驾驶等新概念系统的兴起,连带刺激测距与避障技术需求。其中测距为避障的基础,并有多种技术可以实现测距,包含无线射频、超音波、红外线以及激光/雷射等。这些技术各有其优缺点,且成本也有差异性。

其中,红外线与激光属光电半导体技术,分别运用红外线二极管及激光二极管的发波,而后接收回波来辨识物体的距离,红外线技术适合短距离运用,激光技术则适合长距离范畴。另外,常见的避障技术还有无线射频、超音波技术等,它们则常见于汽车领域应用。

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