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2022-03-13 21:39 |
激光傳感器的分類和工作原理
激光傳感器是指由激光、激光檢測器和測量電路組成的激光技術(shù)測量的傳感器。 UU]a).rz
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激光傳感器是一種新型的測量儀器，具有速度快、精度高、量程大、抗光、電干擾能力強等優(yōu)點。 #N `Z)}Jm
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激光傳感器主要分類： ;TG<$4N
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根據(jù)工作物質(zhì)，激光器可分為四種。 "A,-/~cBV
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1.固體激光器：其工作物質(zhì)為固體。常用的有紅寶石激光器。鈀鋁石榴石激光器和釹玻璃激光器，其結(jié)構(gòu)大致相同，特點是小而堅固。高功率，釹玻璃激光器是脈沖輸出功率ZUI高的設備，已達到數(shù)十兆瓦。 %P-z3 0FHp
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2.氣體激光器：其工作物質(zhì)為氣體�，F(xiàn)在有各種各樣的氣體原子。離子。金屬蒸汽。氣體分子激光器。常用的有二氧化碳激光器。氦霓虹燈激光器和一氧化碳激光器，其形狀如普通放電管，具有輸出穩(wěn)定、單色好、壽命長、功率小、轉(zhuǎn)換效率低等特點。 0?8{q{ o+
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3.液體激光器：可分為螯合激光器、無機液體激光器和有機染料激光器，其中最重要的是有機染料激光器，其最大的特點是波長連續(xù)可調(diào)。 X2hyxTOp
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4.半導體激光器：它是一種年輕的激光器，其中砷化鎵激光器更成熟。其特點是效率高、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單，適合隨身攜帶飛機、軍艦、坦克和步兵�？芍瞥蓽y距儀和瞄準器。但輸出功率小，定向性差，受環(huán)境溫度影響較大。 [5TGCGxP{
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激光傳感器的工作原理： J O"-"&>
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激光傳感器工作時，激光發(fā)射二極管對準目標發(fā)射激光脈沖。激光在目標反射后向各個方向散射。 @b"J FB|
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部分散射光返回傳感器接收器，并在光學系統(tǒng)接收后成像到雪崩光電二極管。雪崩光電二極管是一種具有放大功能的光學傳感器，可以檢測到極其微弱的光信號，并將其轉(zhuǎn)換為相應的電信號。 Dg2=;)"L
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常見的是激光測距傳感器，它可以通過記錄和處理從光脈沖到返回接收的時間來確定目標距離。由于光速過快，激光傳感器必須非常準確地確定傳輸時間。 or]kXefG3
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例如，如果光速約為3*10^8m/s，為了使分辨率達到1mm，傳感器的電子電路必須能夠區(qū)分以下極短的時間： @`Foy
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0.01m/(3*10^8m/s)=3ps。 Id; YIycXe
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要區(qū)分3ps的時間，對電子技術(shù)的要求太高，成本太高。但今天的激光測距傳感器巧妙地避免了這一障礙，采用了一個簡單的統(tǒng)計原理，即平均規(guī)則實現(xiàn)了1毫米的分辨率，并確保了響應速度。
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