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超详细的激光测距传感器选型攻略

2018-09-24 11:05:48

在对激光测距传感器进行选型之前,我们有必要对激光测距传感器的基本特性了解一下。激光测距传感器是利用激光精确测量目标距离的传感器,目前大多数激光测距传感器采用基于相位的测距方法,精度为1毫米,适用于各种高精度测量应用如设备定位,测量料包的料位,测量传送带上的物体距离和物体高度等。下面一起来了解激光测距传感器选型攻略。

激光测距传感器

一、确定数据输出形式。

激光测距传感器有数字输出型、模拟输出型、开关量输出这三种数据输出形式。

1.数字输出型

数字输出型激光测距传感器主要包括RS232RS485、无线传输三种输出形式。根据实际传输的通信距离和地形复杂性选择具体的数字输出类型。

RS232输出一般适用于10米以内的近距离传输,抗电磁干扰能力弱;RS485输出适用于远距离传输,一般不大于1000米,抗电磁干扰能力强;无线传输适用于复杂地形。

2.模拟输出型

模拟输出型激光测距传感器输出为:模拟电流4-20ma,或模拟电压0-10V。输出电流或电压随距离实时变化,模拟量与距离值一一对应。如果测距传感器JGS-30A的测距范围为0.2-30米,则默认为0.2米(200mm),20ma30米(30000mm)。输出电流I与距离L的对应关系为:

L=(I-4)/δi+200(其中δi=(20-4)ma/(3000-200)mm

其中,模拟量的起止点,如4ma20ma对应的距离值,也可根据用户要求提前设置(用户不能自行更改),或保留用户自行设置的接口(需要使用专用设置软件)。

3.开关量输出。

开关量输出激光测距传感器可支持最多两组继电器开关输出,分别对应两个预设距离值。当测量距离达到预设值时,相应的输出端断开。其中,预设距离值可根据用户要求提前设置(用户不能自行更改),或保留接口(使用特殊设置软件)。

二、确定重要参数

测量精度、有效量程、采样频率是激光测距传感器选型过程种三个重要参数。

1.测量精度。

根据实际使用情况,确定传感器长期稳定测量所需的精度。精度的选择是基于足够的原则,不需要追求过高的精度。

2.有效量程。

激光测距传感器是一种光学测量仪器,其实际测程和精度会受到环境条件的影响。因此,由于应用的环境条件不同,在标准条件下实际实现的测程和测量范围可能不同(标准测量范围一般是指在室内条件下测量的最大小/最大测量范围,以仪器后端面为基准,白墙为目标)。以下条件可能会影响测量范围:

缩短测程的因素会影响增加测程的因素。

被测目标明亮、光滑、漫反射强的物体(镜面材料会全反射,不宜使用)

暗淡、粗糙、暗淡的物体,如白纸,或特殊的扩展反射板(可选)

如黑绒布、煤灰、砖墙等。

清洁空气颗粒的空气灰尘..暴雨.暴风雪。

在黑暗的阳光强度环境中,或在室外环境中增加遮阳罩,尽量让仪器背对阳光等目标,仪器面对太阳等。

激光在目标表面的返回(漫散射、非全反射)效果越好,测量范围越远。如果激光的亮度超过周围环境的亮度(如室内或黄昏),也可以增加测量范围。在条件较差的工作环境中(如在烈日下测量),应尽量减少杂光干扰,避免阳光直射镜头,应与激光反射板一起使用。

结合上述因素,在选择传感器量程时,应根据实际使用环境留出足够的余量。

3.采样频率。

也就是说,传感器每秒可以测量可以测量的不同距离数据的次数。测量目标是否移动以及速度也会影响测量效果。如果测量运动目标,为了及时反映目标的距离信息,需要选择测量频率较高的产品。目标运动越快,所需传感器的测量频率越高。

需要注意的是,在一定的成本条件下,同一传感器很难同时考虑上述三个参数。用户通常需要根据实际需要进行选择,优先考虑*重要的核心参数,并可以适当放宽其他参数的要求。

在选择上述三个核心参数后,还需要根据传感器的应用场景和实际需要选择所需的数据输出类型。

三、确定应用场景。

激光测距传感器应用场景

1.监测应用。

在此应用中,激光测距传感器只需承担数据采集任务,及时采样变化的距离或位移数据,并将测量数据实时传输到上位机。数据记录和处理由专用上位机完成。如矿山挖掘深度监测、桥面沉降监测、液位检测、雨量检测、库容检测等。

选择要点:首先选择数字输出产品,然后根据通信距离、通信接口类型等条件选择具体的数字输出形式。

2.监控应用。

在这种应用中,激光测距传感器不仅需要收集数据,还需要根据预设任务不断确定距离。并根据判断结果给出控制信号输出,以指挥执行机构进行控制。如防撞控制、自动车库控制、塔吊起重控制、智能仓库驾驶控制等。

选择要点:根据执行机构的设备类型选择输出形式。如果设备由PLC(可编程逻辑控制器)控制,建议选择模拟输出类型。其他控制设备通常选择开关量输出产品。

3.综合应用。

上述两种类型的综合应用不仅需要记录或存储数据,还需要控制其他设备。

选型要点:综合考虑上述两种应用的选型要点。

四、确定特殊需求

确定好了激光测距传感器输出形式及核心参数后,我们还要根据实际的应用场景来确定是否需要一些特殊的需求,如保护等级、防爆等级、防电磁干扰、定制激光波长、电缆长度、扩展温度范围、调整电源电压、是否需要多个设备网络、网络模式等。如果有特殊的需求可以和厂家说明,厂家将根据您的需求进行定制。

摩天射频专注测距传感器已经十几年了,在激光测距传感器的选型上比较有心得,大家有不懂的也可以向我们的专业的技术人员咨询,希望能够帮助到大家。


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