位移傳感器的原理

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2024-04-06

在激光三角法的光學(xué)成像系統(tǒng)中,像點(diǎn)移動(dòng)的位移是測(cè)量結(jié)果的依據(jù),作為成像對(duì)象的激光斑點(diǎn)的尺寸對(duì)測(cè)量的精度有很大的影響。在一個(gè)衍射受限系統(tǒng)中,成像的焦深大小為:它是表征光斑能清晰地成像在探測(cè)器上的縱向范圍,一定的焦深范圍是激光三角測(cè)量傳感器實(shí)現(xiàn)精密測(cè)量的前提條件。,當(dāng)用激光三角法測(cè)量易拉罐罐蓋開(kāi)啟口刻痕的殘余厚度時(shí),希望不僅能精確地探測(cè)出A部位,而且還能探測(cè)出B部位的細(xì)節(jié)。當(dāng)激光光斑直徑較大時(shí),此時(shí)焦深也較大,雖然成像的縱向范圍擴(kuò)大了,激光測(cè)量的動(dòng)態(tài)范圍提高了,但是在探測(cè)B部位時(shí),激光三角測(cè)量傳感器探測(cè)的細(xì)節(jié)能力降低了,基本上沒(méi)法探測(cè)出B部位的具體細(xì)節(jié);當(dāng)通過(guò)增大會(huì)聚物鏡的數(shù)值孔徑NA時(shí),光斑的尺寸減小了,探測(cè)細(xì)節(jié)能力增強(qiáng)了,但是成像的焦深范圍卻大大減小了,也導(dǎo)致激光三角測(cè)量傳感器不能可靠地探測(cè)。所以,利用激光三角法測(cè)量易拉蓋開(kāi)啟口刻痕時(shí),減小光斑尺寸與增大焦深范圍是一對(duì)矛盾,它在一定程度上限制了激光三角法在易拉罐罐蓋開(kāi)啟口刻痕測(cè)量中的使用。因此,在用激光三角法測(cè)量易拉罐罐蓋開(kāi)啟口刻痕的殘余厚度時(shí),應(yīng)合理設(shè)計(jì)光學(xué)系統(tǒng),選擇合適的激光光斑尺寸。選擇合適的激光位移傳感器需要根據(jù)具體的測(cè)量需求、實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景和經(jīng)濟(jì)考慮等多方面因素進(jìn)行權(quán)衡。位移傳感器的原理

激光位移傳感器是一種利用光學(xué)三角法原理進(jìn)行非接觸式測(cè)量的傳感器。它通過(guò)將激光發(fā)射光束投射到被測(cè)物體表面,接收反射光并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出,從而獲取被測(cè)物體空間位置信息。激光位移傳感器具有結(jié)構(gòu)小巧、測(cè)量速度快、精度高、測(cè)量光斑小、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),并廣泛應(yīng)用于微位移測(cè)量領(lǐng)域。它可以與計(jì)算機(jī)及應(yīng)用軟件配合實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理,為工業(yè)生產(chǎn)制定相關(guān)決策提供幫助。目前國(guó)內(nèi)所使用的激光非接觸測(cè)量?jī)x器主要依靠國(guó)外進(jìn)口。新型位移傳感器的用途激光位移傳感器的應(yīng)用可減少人力,成本支出,從而提高效率,節(jié)約成本。

激光位移傳感器在管道測(cè)量等行業(yè)應(yīng)用方面具有普遍的用途。在管道測(cè)量中,激光位移傳感器可用于非接觸式測(cè)量管道的內(nèi)徑、壁厚、長(zhǎng)度等參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)管道質(zhì)量的檢測(cè)和控制。傳感器的工作原理是利用光學(xué)三角法原理,通過(guò)將激光發(fā)射光束投射到被測(cè)物體表面,接收反射光并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出,從而獲取被測(cè)物體空間位置信息。激光位移傳感器具有結(jié)構(gòu)小巧、測(cè)量速度快、精度高、測(cè)量光斑小、抗干擾能力強(qiáng)和非接觸式的測(cè)量特點(diǎn),可在管道內(nèi)部實(shí)現(xiàn)高精度的位移測(cè)量。除了在管道測(cè)量中的應(yīng)用,激光位移傳感器在其他行業(yè)也有著普遍的應(yīng)用。例如,在機(jī)械制造行業(yè)中,激光位移傳感器可以用于測(cè)量機(jī)械零件的位移和變形,以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械零件的質(zhì)量控制和優(yōu)化。在航空航天領(lǐng)域中,激光位移傳感器可用于對(duì)飛機(jī)機(jī)身的位移測(cè)量,以保證飛機(jī)的飛行安全和穩(wěn)定性。在電子制造領(lǐng)域中,激光位移傳感器可用于對(duì)電子元件的位移和形變進(jìn)行測(cè)量,以保證電子元件的性能和可靠性。綜上所述,激光位移傳感器在管道測(cè)量等行業(yè)應(yīng)用中具有普遍的用途,其具有結(jié)構(gòu)小巧、測(cè)量速度快、精度高、測(cè)量光斑小、抗干擾能力強(qiáng)和非接觸式的測(cè)量特點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)高精度的位移測(cè)量。

激光位移傳感器在工業(yè)生產(chǎn)中扮演著重要的角色,主要應(yīng)用于非標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)設(shè)備中。由于國(guó)內(nèi)激光非接觸測(cè)量?jī)x器主要依賴進(jìn)口,因此研究和生產(chǎn)激光位移傳感器具有非常重要的意義,可以提高國(guó)內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)的自主創(chuàng)新能力和技術(shù)水平。激光位移傳感器的測(cè)量原理是利用激光單色和準(zhǔn)直特性將垂直入射測(cè)距面上的激光點(diǎn)通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)將其縮小的實(shí)像成像在接收光敏面上。通過(guò)計(jì)算光斑實(shí)際的位移大小,就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物件位移量的測(cè)量。因此,研究激光位移傳感器的系統(tǒng)特點(diǎn)和工作原理非常重要,可以提高其測(cè)量精度和穩(wěn)定性。激光位移傳感器具有響應(yīng)速度快、精度高、可靠性好和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

風(fēng)洞測(cè)試是空氣動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù),被廣泛應(yīng)用于飛行器、汽車和建筑等領(lǐng)域的設(shè)計(jì)和優(yōu)化中。在風(fēng)洞測(cè)試中,機(jī)翼翼型的二維測(cè)量是非常重要的,因?yàn)樗梢灶A(yù)測(cè)模型的受力和俯仰力矩,從而指導(dǎo)設(shè)計(jì)和優(yōu)化。攻角是指氣動(dòng)模型相對(duì)于風(fēng)向的角度,攻角的微小變化會(huì)導(dǎo)致力和力矩的大幅變動(dòng),因此精確測(cè)量攻角是測(cè)試的關(guān)鍵技術(shù)需求。本研究使用多個(gè)激光位移傳感器來(lái)測(cè)量風(fēng)洞壁與機(jī)翼之間的距離,從而精確計(jì)算模型的位置。通過(guò)測(cè)量結(jié)果可以得到模型變形和偏轉(zhuǎn)的精確數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)更加精確的攻角測(cè)量。這種技術(shù)可以應(yīng)用于風(fēng)洞測(cè)試中,提高測(cè)試的精度和可靠性。此外,該技術(shù)還可以應(yīng)用于其他領(lǐng)域,如汽車、船舶和建筑等領(lǐng)域的流體力學(xué)研究中,為設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供更加精確的數(shù)據(jù)支持。根據(jù)測(cè)量方式,位移傳感器可分為接觸式和非接觸式。接觸式位移傳感器易受損,影響產(chǎn)品外表及性能。非接觸式位移傳感器的用途

激光位移傳感器是一種能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高分辨率位移測(cè)量的傳感器。位移傳感器的原理

用CMM來(lái)測(cè)量同軸度是一種不錯(cuò)的選擇,但當(dāng)采樣點(diǎn)數(shù)龐大時(shí),CMM測(cè)量費(fèi)時(shí)。當(dāng)被測(cè)孑L表面到傳感器的距離,以及被測(cè)孔的高度在傳感器測(cè)量范圍內(nèi)時(shí),二維激光位移傳感器法適合此類孔的同軸度測(cè)量。二維激光位移傳感器采用線掃描,具有采集數(shù)據(jù)點(diǎn)快的優(yōu)勢(shì),但用激光位移傳感器時(shí)需要特殊器具固定,需轉(zhuǎn)動(dòng)工件或傳感器進(jìn)行孔表面數(shù)據(jù)采集。本文的實(shí)驗(yàn)對(duì)象是車橋減速器,其兩端軸承孔的直徑為180mm,上偏差為o.026mm,下偏差為O.014mm,左邊孑L為基準(zhǔn)孔,右邊孔相對(duì)于左邊孔的同軸度要求為西o.05mm。本文提出一種基于激光位移傳感器檢測(cè)減速器同軸度的方法,設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)裝置,對(duì)采集到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析,對(duì)數(shù)據(jù)處理算法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,利用高斯一牛頓小二乘迭代法求出兩端軸承孔軸線以及公共軸線,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)同軸度的計(jì)算,為減速器同軸度的檢測(cè)提供一種思路。本實(shí)驗(yàn)具有測(cè)量速度快、檢測(cè)精度高、測(cè)量便捷優(yōu)勢(shì)。位移傳感器的原理