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激光距离传感器原理

日期:2019-12-10 21:04
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摘要:
     激光测距是激光*早的应用之一。这是由于激光具有方向性强、亮度高、单色性好等许多优点。1965年前苏联利用激光测地球和月球之间距离(380´103km)误差只有250m。1969年美国人登月后置反射镜于月面,也用激光测量地月之距,误差只有15cm。
     传输时间激光传感器工作时,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。传输时间激光传感器必须极其精确地测定传输时间,因为光速太快。
     例如,光速约为3´108m/s,要想使分辨率达到1mm,则传输时间测距传感器的电子电路必须能分辨出以下极短的时间:0.001m¸(3´108m/s)=3ps
     要分辨出3ps的时间,这是对电子技术提出的过高要求,实现起来造价太高。但是如今廉价的传输时间激光传感器巧妙地避开了这一障碍,利用一种简单的统计学原理,即平均法则实现了1mm的分辨率,并且能保证响应速度。

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