激光位移传感器根据入射光角度的不同可分为直入射式和斜入射式两种[1],本设计采用的是直入射式,其光路结构如图1所示。整套光路可以分为两部分,即整形系统和接收系统[2]。左边部分是光束整形系统,其作用是将激光器发出的光束汇聚在工作范围内,使汇聚的光斑尽量小而均匀。光源为半导体激光器(LD),它经整形系统在测量范围50±10mm内形成均匀的光斑。后面则是光束接收系统,它将物体表面的漫反射光汇聚到光敏探测器上,使其精确成像。图中α为被测面与成像透镜光轴夹角,β为光敏探测器与光轴的夹角,do和di分别表示物距和像距。高精度激光位移传感器可以用于测量材料的压缩和伸展性能。新品激光位移传感器详情
在图1所示的实施例中,成像物镜6包含以下两种结构形式:(形式一)成像物镜6为物侧面和像侧面都为非球面的单一非球面镜片,(形式二)成像物镜6是由多个镜片组合而成的透镜组。综上所述,本发明在激光位移传感器的光学系统设计时,利用增加像散,在感光元件的感光单元沿着S方向排列的情况下,拉高成像物镜S方向的MTF值同时降低T方向上的MTF值,使得线阵感光元件上的光斑呈现长条状态,进而实现以下技术效果:降低激光位移传感器中成像物镜的设计难度,同时降低了设备的成本;江西激光位移传感器常用解决方案使用三角测量原理的位移传感器时,需要根据目标物的表面状态倾斜安装传感头,以确保可适当接收反射光。
图3a至图3c示出了在弧矢(S)方向和(T)方向的MTF值被配置为满足上述要求的情况下,被感光元件接收到的光斑的形状。图3a是被测物体在激光位移传感器的best小量程处的情况下,感光元件接收到的光斑的形状,OBJ:-2.1000mm,0.0000mm为物点在子午方向无偏离,在弧矢方向偏离-2.1mm,IMA:1.627,0.000mm为所成的像点在子午方向无偏离,在弧矢方向偏离1.627mm。图3b是被测物体在激光位移传感器的中间量程处的情况下,感光元件接收到的光斑的形状,OBJ:0.0000,0.0000mm为物点在弧矢方向无偏离,在子午方向无偏离,IMA:-0.243,0.000mm为所成的像点在子午方向无偏离,在弧矢方向偏离-0.243mm。图3c是被测物体在激光位移传感器的比较大量程处的情况下,感光元件接收到的光斑的形状,OBJ:2.1000,0.0000mm为物点在子午方向无偏离,
本实用新型涉及一种用于检测物ti的位移特别是路面平整度、路面构造深度等道路质量指标的道路检测激光位移传感器,由左、右激光位移传感器和一个设置在二者之间并由二者共用的激光器组成,在左、右激光位移传感器内沿成像光轴方向各设有-组成像镜头和一个光电接收器。工作中,激光器发出的准直激光束照射到被测物体粗糙表面后在照射点形成散射光斑,左、右成像镜头将散射光斑分别在左、右光电接收器上成像,得到左右两组像点,之后通过数据处理,可以得到左右像点在像面光电接收器上的位置,lastly根据像点的位置并通过相应的数据处理方法处理后,即可以得到被测物体表面的位移。激光位移传感器可以测量位移、厚度、振动、距离、直径等精密的几何测量。
从图3所示的成像光学系统结构图可看出,在整个物面并不垂直于光轴时,经过系统成像以后得到的像面也不垂直于光轴,与光轴存在一定的夹角β,设计的lastβ优化值取为60.4628°,此时像面上可得到比较理想的光斑分布。在工作范围内不同视场的散射光均能很好地成像于探测器。在图4中可看到不同视场的成像光斑形状,此点列图表明成像光斑分布均匀,但还存在一定的剩余像差,主要为球差,光斑大小可见表2,光斑直径在20μm左右。同时根据设计结果可得像距为33.092mm,经计算tanα/tanβ=0.6137,di/do=0.6145,此物镜设计基本满足于Scheimpflug理想成像条件。激光位移传感器可精确非接触测量被测物体的位置、位移等变化。小型激光位移传感器产品使用误区
激光位移传感器在半导体行业的应用案例。新品激光位移传感器详情
从理论分析和实际状况来看,不管是哪种被测的道路表面,也无论其材料、颜色、反射率、表面粗糙度等是否均匀,它对检测结果造成的影响主要表现在:表面激光散射点经过光学成像镜头成像后,其像点的大小、形状、光强严格来讲是随机变化的,成像的光斑并不均匀对称。在激光位移传感器中,像面上像点光斑的不对称分布是影响激光位移传感器精度的主要因素。此外,影响传统类型激光位移传感器检测精度的另一个重要因素是该传感器中的光电接收芯片的光电特性。当激光位移传感器的接收芯片采用CCD(光电耦合器件)芯片时,由于常用的CCD芯片在光照很强时,会产生饱和拖尾现象,并由此直接造成像点光斑的极大不对称,这对检测结果会产生极大影响,严重降低检测精度。新品激光位移传感器详情