激光傳感器的工作原理
激光傳感器工作時,先由激光發(fā)射二極管對準(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,并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)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(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。
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(shù)提出的過高要求,實現(xiàn)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(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。
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