德國IFM易福門激光測(cè)距傳感器O1D105主要功能

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IFM激光傳感器的主要功能

利用激光的高方向性,、高單色性和高亮度等特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)無接觸遠(yuǎn)距離測(cè)量,。IFM激光傳感器常用于長(zhǎng)度、距離,、振動(dòng),、速度、方位等物理量的測(cè)量,，還可用于探傷和大氣污染物的監(jiān)測(cè)等,。

一、激光測(cè)長(zhǎng)

精密測(cè)量長(zhǎng)度是精密機(jī)械制造工業(yè)和光學(xué)加工工業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一?，F(xiàn)代長(zhǎng)度計(jì)量多是利用光波的干涉現(xiàn)象來進(jìn)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*單色光源(氪-86燈)還純10萬倍,。因此激光測(cè)長(zhǎng)的量程大、精度高,。由光學(xué)原理可知單色光的最大可測(cè)長(zhǎng)度L與波長(zhǎng)λ和譜線寬度δ之間的關(guān)系是L=λ/δ,。用氪-86燈可測(cè)最大長(zhǎng)度為38.5厘米，對(duì)于較長(zhǎng)物體就需分段測(cè)量而使精度降低,。若用氦氖氣體激光器,，則最大可測(cè)幾十公里。一般測(cè)量數(shù)米之內(nèi)的長(zhǎng)度,，其精度可達(dá)0.1微米,。

二、激光測(cè)距

它的原理與無線電雷達(dá)相同,，將激光對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射出去后,，測(cè)量它的往返時(shí)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(diǎn),，這些對(duì)于測(cè)遠(yuǎn)距離、判定目標(biāo)方位,、提高接收系統(tǒng)的信噪比,、保證測(cè)量精度等都是很關(guān)鍵的，因此激光測(cè)距儀日益受到重視,。在激光測(cè)距儀基礎(chǔ)上發(fā)展起來的激光雷達(dá)不僅能測(cè)距,，而且還可以測(cè)目標(biāo)方位、運(yùn)運(yùn)速度和加速度等,，已成功地用于人造衛(wèi)星的測(cè)距和跟蹤,，例如采用紅寶石激光器的激光雷達(dá)，測(cè)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(cè)距傳感器，可以在數(shù)千米測(cè)量范圍內(nèi)的精度可以達(dá)到微米級(jí)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(cè)距儀的光源,。

三,、激光測(cè)振

它基于多普勒原理測(cè)量物體的振動(dòng)速度。多普勒原理是指:若波源或接收波的觀察者相對(duì)于傳播波的媒質(zhì)而運(yùn)動(dòng),，那么觀察者所測(cè)到的頻率不僅取決于波源發(fā)出的振動(dòng)頻率而且還取決于波源或觀察者的運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向,。所測(cè)頻率與波源的頻率之差稱為多普勒頻移。在振動(dòng)方向與方向一致時(shí)多普頻移fd=v/λ,，式中v 為振動(dòng)速度,、λ為波長(zhǎng)。在激光多普勒振動(dòng)速度測(cè)量?jī)x中,，由于光往返的原因,fd =2v/λ,。這種測(cè)振儀在測(cè)量時(shí)由光學(xué)部分將物體的振動(dòng)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的多普勒頻移,并由光檢測(cè)器將此頻移轉(zhuǎn)換為電信號(hào),再由電路部分作適當(dāng)處理后送往多普勒信號(hào)處理器將多普勒頻移信號(hào)變換為與振動(dòng)速度相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，最后記錄于磁帶,。這種測(cè)振儀采用波長(zhǎng)為6328埃(┱)的氦氖激光器,，用聲光調(diào)制器進(jìn)行光頻調(diào)制，用石英晶體振蕩器加功率放大電路作為聲光調(diào)制器的驅(qū)動(dòng)源,，用光電倍增管進(jìn)行光電檢測(cè),，用頻率跟蹤器來處理多普勒信號(hào)。它的優(yōu)點(diǎn)是使用方便,，不需要固定參考系,不影響物體本身的振動(dòng),測(cè)量頻率范圍寬,、精度高,、動(dòng)態(tài)范圍大。缺點(diǎn)是測(cè)量過程受其他雜散光的影響較大,。

四,、激光測(cè)速

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

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