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德國易福門IFM激光傳感器的主要功能

閱讀：268 發(fā)布時間：2019-12-24

德國易福門IFM激光傳感器利用激光的高方向性,、高單色性和高亮度等特點可實現(xiàn)無接觸遠距離測量。激光傳感器常用于長度、距離、振動,、速度,、方位等物理量的測量，還可用于探傷和大氣污染物的監(jiān)測等,。具體分為以下四點：

一：激光測長

精密測量長度是精密機械制造工業(yè)和光學加工工業(yè)的關鍵技術之一,。

現(xiàn)代長度計量多是利用光波的干涉現(xiàn)象來進行的，其精度主要取決于光的單色性的好壞,。激光是理想的光源,，它比以往的單色光源（氪-86燈）還純10萬倍。因此激光測長的量程大,、精度高,。由光學原理可知單色光的大可測長度L與波長λ和譜線寬度δ之間的關系是L=λ/δ。用氪－86燈可測大長度為38.5厘米,，對于較長物體就需分段測量而使精度降低,。若用氦氖氣體激光器，則大可測幾十公里,。一般測量數(shù)米之內的長度,，其精度可達0.1微米。

二：激光測距

它的原理與無線電雷達相同,，將激光對準目標發(fā)射出去后,，測量它的往返時間，再乘以光速即得到往返距離,。由于激光具有高方向性,、高單色性和高功率等優(yōu)點，這些對于測遠距離,、判定目標方位,、提高接收系統(tǒng)的信噪比、保證測量精度等都是很關鍵的,，因此激光測距儀日益受到重視,。在激光測距儀基礎上發(fā)展起來的激光雷達不僅能測距，而且還可以測目標方位,、運運速度和加速度等,，已成功地用于人造衛(wèi)星的測距和跟蹤，例如采用紅寶石激光器的激光雷達,，測距范圍為500～2000公里,誤差僅幾米,。不久前,，真尚有的研發(fā)中心研制出的LDM系列測距傳感器，可以在數(shù)千米測量范圍內的精度可以達到微米級別,。常采用紅寶石激光器,、釹玻璃激光器、二氧化碳激光器以及砷化鎵激光器作為激光測距儀的光源,。

三：激光測振

它基于多普勒原理測量物體的振動速度,。多普勒原理是指：

若波源或接收波的觀察者相對于傳播波的媒質而運動，那么觀察者所測到的頻率不僅取決于波源發(fā)出的振動頻率而且還取決于波源或觀察者的運動速度的大小和方向,。所測頻率與波源的頻率之差稱為多普勒頻移,。在振動方向與方向一致時多普頻移fd=v/λ，式中v 為振動速度,、λ為波長,。在激光多普勒振動速度測量儀中，由于光往返的原因,fd =2v/λ,。

這種測振儀在測量時由光學部分將物體的振動轉換為相應的多普勒頻移,并由光檢測器將此頻移轉換為電信號,再由電路部分作適當處理后送往多普勒信號處理器將多普勒頻移信號變換為與振動速度相對應的電信號,，后記錄于磁帶。這種測振儀采用波長為6328埃(┱)的氦氖激光器,，用聲光調制器進行光頻調制,，用石英晶體振蕩器加功率放大電路作為聲光調制器的驅動源，用光電倍增管進行光電檢測,，用頻率跟蹤器來處理多普勒信號,。它的優(yōu)點是使用方便，不需要固定參考系,不影響物體本身的振動,測量頻率范圍寬,、精度高,、動態(tài)范圍大。缺點是測量過程受其他雜散光的影響較大,。

四：激光測速

它也是基多普勒原理的一種激光測速方法,用得較多的是激光多普勒流速計(見激光流量計),它可以測量風洞氣流速度,、火箭燃料流速、飛行器噴射氣流流速,、大氣風速和化學反應中粒子的大小及匯聚速度等,。

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