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激光測距技術，原理與常用傳感器

• 時間：2024-06-17 00:00:04
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引(yin)言(yan)：隨著科(ke)技(ji)的(de)(de)不(bu)斷發展，激(ji)光測(ce)距技(ji)術已經廣(guang)泛應(ying)用(yong)于各種(zhong)領域，如建筑(zhu)、工程、機器人等(deng)。那么，激(ji)光測(ce)距是(shi)如何實現的(de)(de)呢？本文將為您介紹激(ji)光測(ce)距的(de)(de)原理以及常用(yong)的(de)(de)傳感器。

一、激光測距原理

激光(guang)測距技術是一(yi)種基(ji)于激光(guang)反射(she)(she)時間測量距離的方法。當激光(guang)束(shu)發射(she)(she)到(dao)目(mu)標(biao)物(wu)(wu)體上時，一(yi)部分光(guang)線會反射(she)(she)回來，形成一(yi)個往返(fan)的時間差。通過計算(suan)這個時間差，我(wo)們可以(yi)得到(dao)目(mu)標(biao)物(wu)(wu)體與激光(guang)器(qi)之間的距離。

二、激光測距常用傳感器

1. 脈(mo)沖寬度調制(PWM)傳感器

脈沖寬度調制傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)一種常見(jian)的(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)測距(ju)傳(chuan)感(gan)器(qi)。它通過改變激(ji)(ji)(ji)光(guang)束的(de)(de)(de)脈寬來實現對距(ju)離的(de)(de)(de)測量。當激(ji)(ji)(ji)光(guang)束照射(she)到目(mu)標物(wu)(wu)體(ti)(ti)上時(shi)，如果物(wu)(wu)體(ti)(ti)反(fan)射(she)的(de)(de)(de)光(guang)線能夠(gou)觸發傳(chuan)感(gan)器(qi)內的(de)(de)(de)光(guang)電二極管翻轉，那么傳(chuan)感(gan)器(qi)就(jiu)會輸(shu)出一個脈沖信號(hao)(hao)。通過計算脈沖信號(hao)(hao)的(de)(de)(de)上升沿(yan)和下降沿(yan)之間的(de)(de)(de)時(shi)間差，我們可以得到目(mu)標物(wu)(wu)體(ti)(ti)與(yu)激(ji)(ji)(ji)光(guang)器(qi)之間的(de)(de)(de)距(ju)離。

2. 光纖傳感器

光(guang)(guang)纖(xian)傳感(gan)(gan)器(qi)是一種非接觸式(shi)的(de)激(ji)光(guang)(guang)測(ce)距(ju)傳感(gan)(gan)器(qi)。它的(de)工作原理是利用光(guang)(guang)纖(xian)作為(wei)傳輸介質，將激(ji)光(guang)(guang)束從(cong)激(ji)光(guang)(guang)器(qi)發(fa)送到(dao)目(mu)(mu)標(biao)物(wu)體(ti)上，然后再(zai)由光(guang)(guang)纖(xian)將反射光(guang)(guang)束帶回(hui)激(ji)光(guang)(guang)器(qi)。通(tong)過測(ce)量光(guang)(guang)纖(xian)中往(wang)返光(guang)(guang)程(cheng)的(de)時(shi)間(jian)差，我(wo)們可以得(de)到(dao)目(mu)(mu)標(biao)物(wu)體(ti)與激(ji)光(guang)(guang)器(qi)之間(jian)的(de)距(ju)離。光(guang)(guang)纖(xian)傳感(gan)(gan)器(qi)具有精度高、抗干(gan)擾(rao)能力強等優點，因(yin)此(ci)在(zai)工業自動(dong)化(hua)、機器(qi)人等領域得(de)到(dao)了廣泛應(ying)用。

3. 超聲波傳感器

超聲波(bo)傳(chuan)感(gan)器是(shi)一種利(li)用聲波(bo)進行測(ce)距(ju)的(de)激(ji)光(guang)測(ce)距(ju)傳(chuan)感(gan)器。它的(de)工(gong)作(zuo)原理是(shi)利(li)用超聲波(bo)在空氣中傳(chuan)播的(de)速度與(yu)(yu)介質密度的(de)關系，來(lai)測(ce)量目標物體與(yu)(yu)激(ji)光(guang)器之間的(de)距(ju)離。通過發射和接收超聲波(bo)信號，我們可(ke)以(yi)得到目標物體與(yu)(yu)激(ji)光(guang)器之間的(de)距(ju)離。超聲波(bo)傳(chuan)感(gan)器具有體積(ji)小(xiao)、成本低等優點，因此(ci)在智能家居、醫療(liao)設備(bei)等領域得到了廣泛(fan)應用。

激(ji)光測(ce)距(ju)技術憑借其高精(jing)度、高可靠性等特點，已經成為了各個領(ling)域(yu)的(de)(de)熱門技術。無論是(shi)傳(chuan)統的(de)(de)脈(mo)沖寬度調制傳(chuan)感(gan)器、光纖(xian)傳(chuan)感(gan)器，還(huan)是(shi)新興的(de)(de)超聲波傳(chuan)感(gan)器，都在為我們的(de)(de)日常(chang)生活(huo)帶來便(bian)利(li)。隨著技術的(de)(de)不斷進步，相信激(ji)光測(ce)距(ju)技術將(jiang)在更(geng)多領(ling)域(yu)發揮出更(geng)大的(de)(de)作用(yong)。