虹科技术 | 快速准确测量0.05m-500m--虹科Dimetix激光测距传感器的优势

2022-09-27
关注
摘要 传统的激光测距传感器测量飞行时差或相移,这两种方式各有优缺点,适用于不同的场景。但是虹科Dimetix成功地结合了这两种工艺的优点,可快速测量 5 cm 至 500 m 的距离,精度可达毫米级,且可适用于恶劣环境中,无需支付额外的技术费用。因此无论是从现实需求,还是长远发展,虹科Dimetix激光测距传感器都是您最佳的选择。

引言

传统上,激光测距传感器测量飞行时差或相移。但是这些方法各有优缺点:飞行时差测量速度很快,但由于时间测量要求很高,通常不够准确。相移的测量明显更准确,但由于评估更复杂,不如飞行时差测量快。Dimetix 成功地结合了这两种工艺的优点。激光测距传感器可快速测量5cm至500m的距离,精度可达毫米级。到机械工程,例如用于加工金属管道或机械切割梁或板时。即使是门式起重机或港口起重机,也依赖于高精度的长距离测量,甚至隧道掘进机也需要这种快速、精确的距离测量解决方案。传统激光测距方法,即评估光程或位移,在这里有其局限性。

传感专家

                        图1 传感器安装在堆垛机的桅杆上,以毫米精度测量堆垛机的操作位置


001 传统测量方法的局限性

在激光测量过程中,会发射出一个短的光脉冲。然后可以根据脉冲持续时间确定距离,即光脉冲从源头到反射器再回到源头的时间。这种方法很快,但由于对时间的测量要求很高,往往不够准确。毕竟,这种光脉冲在1毫米内的运行时间只有3.3ps (3.3·10-12 s) 。因此,在几米的距离上,分辨率通常只在厘米范围内。此外,还可以测量反射激光束相对于发射光束的相移。相移是与距离相关的,可以用来确定移动的距离。这种测量方法要准确得多,但也更复杂,不如传播时间测量快。


002 虹科Dimetix激光测距传感器的优势

(1) 快速&准确

来自 Dimetix[I] 的瑞士传感器技术专家采取了不同的方法。在他们的D系列激光测距传感器(图2)中,通过评估飞行时间和相位位移,基本上结合了两种测量方法的优点。为了实现高测量速度,该方法使用激光振幅的高频调制,并评估这些调制高频信号(脉冲串)的相位位置和间距。为此,激光束以短间隔进行调幅(图3)。这使得单个脉冲束的传播时间随距离变化的情况、以及被调制的脉冲束内单个波的相位变化可以被极快地测量出来。因此,传感器的测量速度比平时更快,即使在很远的距离也能提供精确的值。测量速度范围高达 250 Hz ,输出率为1kHz

传感专家

图2

传感专家

图3

这样一个传感器的内部由众多组件组成(见图4):带有激光二极管和超快速驱动器的光发射器,带有透镜、滤波器和模数转换器的接收器,高性能数字信号处理、存储器、输入和显示元件,以及大量数字和模拟工业接口。所有这些都装在一个专为工业用途而设计的紧凑型外壳中。此外,还设计了具有加热功能的传感器型号,因此激光传感器也可以在寒冷的室外环境中运行,无需外部加热。
传感专家 图4

(2)高重复性

D系列激光测距传感器适用于5cm至500m的距离,测量精度为土1mm,重复精度为土0.3mm,由于其长度为140 mm,宽度为78 mm,高度为48 mm的小尺寸,这些轻量级(350g)的传感器可以很容易地集成到各种应用中。

在 ASRS 穿梭系统中也可以找到类似的应用,该系统被用于许多配送中心的订单处理和存储。在传感器的帮助下,梭子可以以毫米精度放置在需要装载或卸载产品的位置。坚固的外壳符合 IP65 的要求,因此它也可以用于恶劣的工业环境和户外使用,例如用于隧道钻孔或建筑机械,甚至在钢铁行业等高温环境下在热表面上进行测量(图4)。

激光测距传感器还提供多种不同的型号版本,它们满足不同的范围和精度要求,但具有相同的性能,因此如果±3mm精度就足够了,则无需支付技术开销。对于室内应用,-10°C 至50 °C 的温度范围通常是可以接受的。标准配置包括模拟输出(0/4...20)mA,串行接口和数字输入和输出。Profinet、Ethernet/IP和Ethercat可作为选项。为此,只需交换传感器的接口模块即可。

(3) 总结

D系列激光测距仪适用于0.05米至500米的距离,测量精度为+/- 1mm,重复性为+/-0.3mm。通常使用橙色的反射管作为反射器。在100m处,指定的精确度也适用于自然表面。如果在室外使用,即使在黑色目标表面阳光直射的情况下,该设备也可以提供可靠的测量结果。

据统计,它们的测量精度为95.4%(符合ISO1938-2015定义)。这相当于+/-2σ,即标准偏差的两倍。这已经将因温度产生的距离误差以及线性误差考虑在内


文献
[1] Dimetix AG, Herisau/Schweiz: http://www.dimetix.com

[2] DIN EN ISO 1938-1 :2016-03 Geometrische Produktspezifikation (GPSI - Langenpruftechnik - Teil 1: Grenzlehren und Lehrung der Langen mane [ISO 1938-1 :2015). Berlin·Beuth


传感专家


  • 距离传感器
  • 测距传感器
  • 激光测距传感器
您觉得本篇内容如何
评分

相关产品

真尚有科技 远距离激光测距_水下地形地貌测绘_英国真尚有大量程激光测距传感器 激光测距传感器

真尚有科技 远距离激光测距_水下地形地貌测绘_英国真尚有大量程激光测距传感器 激光雷达 (LiDAR)

SEGMEN 西格门传感器 SET系列远距离激光测距传感器 激光测距传感器

SET系列远距离激光测距传感器是工业级精准测量的最佳选择,适用于自动化生产线、仓储管理和建筑测量等领域。其主要亮点包括超长测量距离、高精度和快速响应。ST-TM50-N4采用先进的激光技术,测量精度可达±2mm,检测距离最长可达50米,响应时间小于0.5秒,确保实时监控和高效操作。

STMicroelectronics 意法半导体 VL53L1CXV0FY/1 接近传感器

STMicroelectronics VL53L1X飞行时间 (ToF) 测距传感器是最先进的激光测距传感器,进一步丰富了ST FlightSense™系列产品。该款远距离测距微型ToF传感器测距精度达4米,频率高达50Hz。VL53L1X传感器采用微型可回流焊封装。该传感器集成了SPAD接收阵列,940nm隐形1类激光发射器、物理红外滤波器和光学元件,优化了测距性能。VL53L1X传感器采用ST的新一代ToF技术,无论目标颜色和反射情况如何,都能进行绝对距离测量。它还可以调整接收阵列上的ROI尺寸,从而缩小传感器视野 (FoV)。

Lufft / OTT HydroMet SHM 30 气象仪器

SHM 30雪深传感器可在几秒钟内以毫米级精度可靠地确定10米以下的雪深。基于发射可见眼安全激光(激光测距仪)的光电距离传感器,SHM 30允许探测距离高达30米以检测表面水平。与使用超声波方法的雪深传感器不同,激光测距技术与温度变化无关。即使测量过程受到降水的影响,SHM 30也能可靠地发现由于其工作模式而形成的雪面。对传输信号强度的进一步评估可以区分雪和草。

Hongke 广州虹科电子 Dimetix D-Series 激光测距传感器

瑞士进口激光测距传感器,500米毫米级工业用中场距测距,支持多种常用通讯方式和工业以太网协议,适用于各种复杂艰苦的工作环境,轻松实现距离在线监测

Debao 德宝传感 JGF-DS60激光测距传感器 行车防撞装置 激光测距传感器

激光测距传感器: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。

兴颂HINSON SPR0520100 测距传感器

SPR0520100(测距)0~5m(分辨率)1mm(测量频率)144Khz安全激光(非人眼)2*PNP(输出)、485 ModBus (线长)1.0/1.5/2.0m测距传感器利用激光束的时间飞行原理来测量距离它们发射出一个脉冲激光,并测量激光从传感器发射到击中物体并返回的时间来计算距离。激光测距传感器在测量精度要求较高的应用中常被使用,应用范围广泛,可以用于距离测量、障碍物检测、定位导航、环境感知等诸多方面,为自动化、机器人技术和智能系统提供重要的数据支持。

Maike 迈科光电 MK-PBLI512-010F(Datasheet) CMOS激光位移传感器

*CMOS激光位移传感器,像素大小完全匹配滨松S10227,升级5MHZ(10227)至20MHZ, *512/128Pixels硬件自选,3.3V/5V宽工作电压,MCU选择性更多(10227只能选5V) *增加增益调节功能1/2/4/8X;10227无 *推荐应用:激光位移测距、机器人视觉系统,高端扫地机器人近距离测距;

ABB Measurement & Analytics 艾波比 LM200 干料(粉)料位传感器

高性能激光距离水平和位置传感器,LM200激光是一种用于过程控制系统的激光测距仪。车载微处理器通过将光速乘以激光脉冲从仪器传输到目标并返回所需的时间来计算距离。测量激光使用不可见的红外线。有一个第二个,可见的瞄准激光,以帮助校准测量激光。激光束的发散很小,因此即使在筒仓或内部结构的容器中也很容易精确瞄准

TR-Electronic 帝尔 Laser Distance Measurement - LE 200 光学三角测量位置传感器

激光测距仪系列是光学传感器。你可以捕捉更长距离的自由接触和足够快的闭环轴控制器。激光定位系统的组成部分包括激光光源、集光器、电子评估和数据接口(如反射镜)。该装置发出一束经反射镜反射的调制光束。

评论

您需要登录才可以回复|注册

提交评论

广告

虹科传感器

广州虹科电子科技有限公司——传感器事业部,分享传感器有关知识~

关注

点击进入下一篇

全球最小的 ToF 激光测距传感器展现多种用途

提取码
复制提取码
点击跳转至百度网盘