激光位移傳感器三種不同工作原理的新型測量方式
激光位移傳感器的工作原理：激光位移傳感器可精確非接觸測量被測物體的位置、位移等變化，主要應用于檢測物體的位移、厚度、振動、距離、直徑等幾何量的測量。按照測量原理,激光位移傳感器原理分為激光三角測量法和激光回波分析法,激光三角測量法一般適用于高精度、短距離的測量，而激光回波分析法則用于遠距離測量，下面分別介紹激光位移傳感器原理的測量方式。
1、三角測量法：
激光發射器通過鏡頭將可見紅色激光射向被測物體表面，經物體反射的激光通過接收器鏡頭，被內部的CCD線性相機接收，根據不同的距離，CCD線性相機可以在不同的角度下“看見”這個光點。根據這個角度及已知的激光和相機之間的距離，數字信號處理器就能計算出傳感器和被測物體之間的距離。同時，光束在接收元件的位置通過模擬和數字電路處理，并通過微處理器分析，計算出相應的輸出值，并在用戶設定的模擬量窗口內，按比例輸出標準數據信號。如果使用開關量輸出，則在設定的窗口內導通，窗口之外截止。另外，模擬量與開關量輸出可獨立設置檢測窗口。采取三角測量法的激光位移傳感器最高線性度可達1um，分辨率更是可達到0.1um的水平。比如ZLDS100類型的傳感器，它可以達到0.01%高分辨率，0.1%高線性度，9.4KHz高響應，適應惡劣環境。
2、回波分析法：
激光位移傳感器采用回波分析原理來測量距離以達到一定程度的精度。傳感器內部是由處理器單元、回波處理單元、激 光發射器、激光接收器等部分組成。激光位移傳感器通過激光發射器每秒發射一百萬個激光脈沖到檢測物并返回至接收器，處理器計算激光脈沖遇到檢測物并返回至接收器所需的時間，以此計算出距離值，該輸出值是將上千次的測量結果進行的平均輸出。即所謂的脈沖時間法測量的。激光回波分析法適合于長距離檢測，但測量精度相對于激光三角測量法要低，最遠檢測距離可達250m。
激光位移傳感器也可被稱為外輪廓激光傳感器。采用激光三角反射式原理，采集不同材質表面的二維輪廓信息。通過特殊的透鏡組，激光束被放大形成一條靜態激光線投射到被測物體表面上。激光線在被測物體表面形成漫反射，反射光透過高質量光學系統，被投射到敏感感光矩陣上。除了傳感器到被測表面的距離信息(Z軸)，控制器還可以通過圖像信息計算得出沿著激光線的位置信息(X軸)。以傳感器為原心的二維坐標系內，輪廓儀測量輸出一組二維坐標值。移動被測物體或輪廓儀探頭，就可以得到一組三維測量值。
3、一種新型測量方法：
非線性調頻連續波調制解調（FMCW）技術結合光學相干接收原理的方法。基于世界領先的硅基光電集成技術，把相干檢相光路和參考光路集成在微小的芯片里。由于采用相干接收，可在有煙霧、光、粉塵等環境干擾的情況下，仍然能達到很高精度的相位測量。采用非線性調制解調技術，使低成本且精確的光學調制成為可能，通過與精確控制的參考波導光路進行比對，可實現微米級的遠距準確測距，這是非線性調頻連續波及相干接收方法的原理圖與三角法原理的對比。
