激光测距传感器的种类有哪些？主要应用在哪些领域？

激光测距传感器是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。下面来聊一聊激光测距传感器的原理及应用剖析，一起来看看吧!

激光传感器必须极其精确地测定传输时间，因为光速太快。要分辨出3ps的时间，这是对电子技术提出的过高要求，实现起来造价太高。

但是如今的激光传感器巧妙地避开了这一障碍，利用一种简单的统计学原理，即平均法则实现了1mm的分辨率，并且能保证响应速度。

远距离激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离;LED白光测速仪成像在仪表内部集成电路芯片CCD上，CCD芯片性能稳定，工作寿命长，且基本不受工作环境和温度的影响。因此，LED白光测速仪测量精度有保证，性能稳定可靠。

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。

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。

激光传感器是利用激光技术进行测量的传感器，一般是由激光器，光学零件，和光电器件所构成的。最大的特点是可以非接触测量，且精度高，频率快。在非接触、高精度检测场景，已经运用得非常广泛。它能把被测物理量(如长度，流量，速度等)转换成光信号，然后应用光电转换器把光信号变成电信号，通过相应电路的过滤，放大，整流得到输出信号，从而算出被测量。

激光器按工作物质可分为 4种，具体如下:

1、固体激光器：它的工作物质是固体。常用的有红宝石激光器、掺钕的钇铝石榴石激光器 (即YAG激光器)和钕玻璃激光器等。它们的结构大致相同，特点是小而坚固、功率高，钕玻璃激光器是目前脉冲输出功率最高的器件，已达到数十兆瓦。

2、气体激光器：它的工作物质为气体。现已有各种气体原子、离子、金属蒸气、气体分子激光器。常用的有二氧化碳激光器、氦氖激光器和一氧化碳激光器，其形状如普通放电管，特点是输出稳定，单色性好,寿命长,但功率较小，转换效率较低。

3、液体激光器:它又可分为螯合物激光器、无机液体激光器和有机染料激光器，其中最重要的是有机染料激光器，它的最大特点是波长连续可调。

4、半导体激光器：它是较年轻的一种激光器，其中较成熟的是砷化镓激光器。特点是效率高、体积小、重量轻、结构简单，适宜于在飞机、军舰、坦克上以及步兵随身携带。可制成测距仪和瞄准器。但输出功率较小、定向性较差、受环境温度影响较大。

激光传感器常见的应用领域汇总如下：

1、机器人工具端位置检测

通过 XYZ 的 3 轴来检测机器人手臂的夹头精度。使用长传感器探头，还可以进行远距离检测。

2、视觉系统探头的高度定位

在基板检查下，进行视觉系统的 Z 轴方向定位。即使目标工件的材质发生变化，也可进行稳定检测。

3、滚动夹头的位置检测

检测薄膜卷取滚动夹头的位置。即使机械材料发生了变化，仍可大幅度地缩短工作时间。

4、切断机工件的定位

在切断钢板之际，检测焊接枪的高度位置。即使工件的材质发生了变化，仍可实现稳定检测。

5、加压工序的厚度判断

在加压工序下，通过厚度判断钢板的不同品种，以及检测 2 张供给。在大型压力机下，也可通过长传感器探头从远距离进行判断。

6、测量建材板的厚度/ 宽

在挤出流程之后能立即对厚度和宽度同时执行测量。而且，使用厚度校正功能即可缩短安装和产品更换所需的工时。

7、辨别基板的 1、2 张

在搬送基板之际，辨别基板的 1、2 张。即使基板的材质发生了变化，仍可实现稳定检测。

8、薄形板的厚度检测

日常监视薄形板的厚度辨别。通过使用多点传感器探头，可以同时检测两端面和中央部的厚度不均。

9、橡胶带的接缝检测

检测橡胶带的接缝。通过上下检测方式，即使橡胶带发生不均，也能够实现稳定检测。

10、熔接的接缝检测

检测钢板熔接的接缝。通过凸距计数过滤功能，能够进行稳定检测。

11、堆积箱装置计数与叠层检测

非接触地检测运送中传送带上薄材张数计数和堆积箱内叠层变化。即使工件颜色变化也能稳定检测。

12、空调过滤器的计数

计算空调过滤器的张数。通过高通过滤功能，即使是高度不均的工件，也能够实现稳定检测。

13、运送至炉膛前平台倾斜度检测

通过对运送至炉膛前的平台进行多点检测后计算出倾斜度。在进行倾斜度修正后再运送产品可实现均匀的温度控制。

14、巧克力罐级别检测

在不接触液面的情形下实施日常监视。通过长传感器探头，即使是狭窄的空间，也可在远处进行检测。

15、树脂零件的异品种辨别

即使是品种高度差很小的零件，高精度传感器探头也能稳定判断。即使品种改变也可用存储功能设定项目至最大 4 种模式实现外部转换。

16、芯片的双重、有无检测

在搬送芯片的过程中，对双重、有无进行检测。即使在高速搬送的情形下，也能够实现稳定检测。

17、刻印高度控制

控制刻印机的头和工件的距离。即使目标工件发生变化，也能够实现稳定检测。

18、带卷取直径的控制

在卷出、卷取工序下，通过日常监视带的直径，来控制供给速度和张力滚轮。

19、熔接机焊接枪高度控制

控制熔接装置的焊接枪高度。通过日常监视全部焊接枪，来提高熔接精度。

20、卷绕材料的高度控制

凭借长距离型的传感器头，即使在运输期间也能控制钢板和片材等卷绕材料的高度。传感器头可以安装在距离高达 1000 mm 的位置。

测距传感器是一种广泛应用于各个领域的装置，能够精确测量物体与传感器之间的距离。本文将介绍几种常见的测距传感器，并探讨其在不同领域的应用。

1. 红外线传感器：红外线传感器利用红外线的特性来测量物体与传感器之间的距离。传感器发射红外线，当红外线遇到物体后被反射回传感器，传感器通过测量反射时间来计算距离。红外线传感器常用于反射式测距、避障、物体检测等领域。

2. 超声波传感器：超声波传感器利用声波的传播速度来测量物体与传感器之间的距离。传感器发射超声波脉冲，当波束遇到物体后被反射回传感器，传感器通过测量反射时间和声速来计算距离。超声波传感器广泛应用于无人车、停车辅助系统、安防设备等领域。

3. 激光传感器：激光传感器利用激光束的特性来测量物体与传感器之间的距离。传感器发射激光束，当激光束遇到物体后被反射回传感器，传感器通过测量激光的飞行时间或相位差来计算距离。激光传感器在工业自动化、建筑测量、机器人导航等领域发挥着重要作用。

4. 毫米波雷达：毫米波雷达利用毫米波的特性来测量物体与传感器之间的距离。传感器发射毫米波信号，当信号遇到物体后被反射回传感器，传感器通过测量反射时间和频率变化来计算距离。毫米波雷达被广泛应用于无人驾驶、交通监控、安全检测等领域。

5. 光电传感器：光电传感器利用光的特性来测量物体与传感器之间的距离。传感器发射光束，当光束遇到物体后被反射回传感器，传感器通过测量反射光的强度或光程差来计算距离。光电传感器广泛应用于工业自动化、流水线检测、电子设备等领域。

6. 毫米波传感器：毫米波传感器是一种基于毫米波频段的雷达技术，能够实现高精度的测距和成像。它通过发射和接收毫米波信号，并分析信号的回波来计算物体与传感器之间的距离。毫米波传感器在无人机、安全监测、医疗诊断等领域具有重要应用价值。

总结：测距传感器是现代技术的重要组成部分，它们通过不同的原理和技术实现对物体距离的测量。红外线传感器、超声波传感器、激光传感器、毫米波雷达、光电传感器和毫米波传感器等都在各自领域发挥着重要的作用，从工业自动化到智能交通，从安防监测到医疗诊断，它们都为我们的生活和工作带来了便利和安全。随着技术的不断发展，测距传感器的精度和性能将不断提高，为更广泛的应用场景带来更多可能性。