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西克激光掃描儀傳感器LMS511-10100工作原理

發布時間: 2023-03-01  點擊次數: 399次

西克激光掃描儀傳感器LMS511-10100工作原理

西克激光掃描儀傳感器51.png

激光傳感器工作時,先由激光發射二極管對準目標發射激光脈沖。經目標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,被光學系統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部具有放大功能的光學傳感器,因此它能檢測極其微弱的光信號,并將其轉化為相應的電信號。  常見的是激光測距傳感器,它通過記錄并處理從光脈沖發出到返回被接收所經歷的時間,即可測定目標距離。激光傳感器必須極其精確地測定傳輸時間,因為光速太快。

例如,光速約為3*10^8m/s,要想使分辨率達到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*10^8m/s)=3ps
要分辨出3ps的時間,這是對電子技術提出的過高要求,實現起來造價太高。但是如今的激光測距傳感器巧妙地避開了這一障礙,利用一種簡單的統計學原理,即平均法則實現了1mm的分辨率,并且能保證響應速度。它的原理與無線電雷達相同,將激光對準目標發射出去后,測量它的往返時間,再乘以光速即得到往返距離。由于激光具有高方向性、高單色性和高功率等優點,這些對于測遠距離、判定目標方位、提高接收系統的信噪比、保證測量精度等都是很關鍵的,因此激光測距儀日益受到重視。在激光測距儀基礎上發展起來的激光雷達不僅能測距,而且還可以測目標方位、運運速度和加速度等,已成功地用于人造衛星的測距和跟蹤,例如采用紅寶石激光器的激光雷達,測距范圍為500~2000公里,誤差僅幾米。

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