激光二极管对准目标发射激光脉冲,之后经目标反射,激光会向各方向散射。部分散射光会返回到传感器接收器,被光学系统接收后会成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部有放大功能的光学传感器,所以它能够检测到极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间,就可以测定目标距离。接下来我们来谈一谈激光测距传感器的原理以及对其应用的剖析,有兴趣的朋友可以一起看看哦!
激光传感器需要极其精确地测定传输时间,原因是光速非常快。要分辨出 3ps 的时间,这对于电子技术而言是一个过高的要求,并且在实现上造价会非常高。
如今的激光传感器避开了这一障碍。它利用一种简单的统计学原理,也就是平均法则。凭借此原理实现了 1mm 的分辨率。并且还能保证响应速度。
CCD 芯片基本不受工作环境和温度的影响。因此,LED白光测速仪测量精度有保证,性能稳定可靠。
激光测距传感器的应用
汽车防撞探测器:一般而言,多数现有汽车碰撞预防系统的激光测距传感器会利用激光光束,以非接触的方式来识别汽车处于前后形势时目标汽车之间的距离。当汽车间距小于预定的安全距离时,汽车防碰撞系统会对汽车实施紧急刹车,或者向司机发出报警,亦或是综合目标汽车的速度、车距、制动距离、响应时间等因素,对汽车行驶进行即时的判断和响应,从而能够大量减少行车事故。在高速公路上使用,其优点更加明显。
车流量监控的使用方式通常固定在高速或重要路口的龙门架上。激光会发射并接收,且垂直地面向下,对准一条车道的中间位置。当有车辆通行时,激光测距传感器能够实时输出所测得的距离值的相对改变值,以此来描绘出所测车辆的轮廓。这种测量方式通常只需使用测距范围小于 30 米的设备。它还要求激光测距速率比较高,一般能达到 100 赫兹就满足要求。这种方式对于在重要路段进行监控能取得很好的效果,能够区分各种车型,对车身高度扫描的采样率在特定情况下可以达到 10 厘米一个点,比如在 40Km/h 时,采样率为 11 厘米一个点。能实时分辨车流的限高、限长以及车辆分型等情况,并且可以快速输出结果。
随着机器人、无人机、无人搬运车、自动驾驶等新概念系统的兴起,带动了测距与避障技术的需求。其中,测距是避障的基础,有多种技术可以实现测距,包括无线射频、超声波、红外线以及激光/雷射等。这些技术各自有其优缺点,并且成本也存在差异性。
其中,红外线属于光电半导体技术,它运用红外线二极管(-;IR LED)发射波,然后接收回波来辨识物体的距离,红外线技术适合在短距离中运用。激光也属于光电半导体技术,它运用激光二极管(;LD)发射波,再接收回波来辨识物体的距离,激光技术适合在长距离范畴内运用。另外,常见的避障技术还有无线射频技术和超音波技术等,这些技术常见于汽车领域的应用。
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