激光传感中的距离测量方法

激光传感器（也称为光电传感器）被用于工业和研究的许多领域，以可靠和快速地测量距离。在此，通常使用三角测量，传播时间测量或相移的方法来进行测量。这些测量方法中的每一种都有不同的优点和缺点。
WayCon Positionsmesstechnik GmbH作为距离测量的专家，为客户特定的测量应用提供所有激光测量方法，以便选择最佳传感器。

激光三角测量

在激光三角测量过程中，传感器的发射器发射连续激光束，该激光束击中被测物体。测量对象上具有漫射光散射的激光点随后由传感器的接收器检测。传感器和被测物体之间的距离是根据发射的漫射光和接收的漫射光之间的角度来确定的。激光三角测量方法的优点是该方法可以实现的高测量频率和高精度。由于需要发射器和单独接收器的结构，这种测量方法的范围是有限的。随着被测物体到传感器的距离的增加，发射器和接收器之间的距离也必须增加，因此三角测量方法仅适用于较短的测量范围。利用三角测量原理工作的传感器的示例是激光传感器Law。LAW系列的特点是测量频率高，为30 kHz。高精度传感器的测量范围为4 mm，线性度为2µm。

传播时间测量

激光传播时间测量发射短光脉冲，该脉冲从被测物体反射回传感器。为了实现可靠的反射，为此在较长的距离上使用反射膜。由于光速的恒定性，传感器和被测物体之间的距离可以很容易地根据光脉冲的发射和接收之间的时间来计算。由于这种方法允许发射器和接收器彼此靠近，因此可以测量比三角测量更远的距离。然而，由于该方法中使用的复杂时间测量，精度和分辨率受到影响。
激光传播时间传感器LAV的测量范围高达50米，提供了比三角测量传感器大得多的测量范围。-30°C至+55°C的工作温度范围还允许激光传播时间传感器LAV用于不能再使用其他激光传感器的区域。

相移测量

相移测量方法利用光的波特性。在此，将由测量对象反射的激光束的相位与发射的激光束的相位进行比较。基于两个激光束之间的相移，可以极其精确地确定到被测对象的距离。与运行时间传感器一样，相移传感器实现非常高的测量范围，但在此比运行时间传感器精确得多。然而，由于更复杂的评估方法，借助相移比较进行测量的激光距离传感器明显更慢。激光距离传感器LLD-150根据该方法进行测量。该传感器实现了令人印象深刻的可达150 m的范围，尽管距离很远，但线性度为±3 mm。由于发射器和接收器的结构在传播时间测量和相移测量的测量方法中是相似的，因此可以很好地组合这些方法并且因此也可以很好地组合这些方法的优点。LDI系列激光距离传感器实现了这一点。这些传感器的测量范围为500米，比同类产品中的所有其他传感器覆盖更远的距离。线性度高达±1 mm，测量频率为50 Hz，它们不仅非常精确，而且相对快速。更令人印象深刻的是，它们的重复性仅为±0.3 mm。为了利用激光传感器LDI的全范围，将提供高反射率的反射膜附接到测量对象。如果应用不需要全范围，也可以在其他表面上进行测量，从而将测量范围缩小到100米。激光传感器即使在困难的表面上也能提供非常好的性能。即使是在钢铁工业中发现的热表面，对LDI来说也不是问题。此外，小外壳（140 mm x 78 mm x 48 mm）和各种输出信号（0。。。20 mA，RS232，RS422，RS485，SSI，PROFINET，以太网和EtherCAT）允许在各种应用中轻松安装和系统连接。

这些测量方法的应用示例可以在我们的application site laser sensors上找到。
使用这些方法的其他传感器可以在我们的。