激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)在檢測領域中(zhong)的(de)應(ying)用十分(fen)廣泛，技術含量十分(fen)豐富，對社會生(sheng)產和(he)生(sheng)活的(de)影響也(ye)十分(fen)明顯。激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)測距是(shi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)較早的(de)應(ying)用之(zhi)(zhi)一。這(zhe)是(shi)由于激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)具有(you)方向(xiang)性(xing)強、亮度(du)高、單(dan)色性(xing)好(hao)等許多優點。1965年前蘇聯利用激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)測地(di)球(qiu)和(he)月球(qiu)之(zhi)(zhi)間(jian)距離(li)（380′103km）誤(wu)差只有(you)250m。1969年美國人登(deng)月后置反射鏡于月面，也(ye)用激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)測量地(di)月之(zhi)(zhi)距，誤(wu)差只有(you) 15cm。
一、工作原理
傳(chuan)輸(shu)時(shi)(shi)間(jian)激(ji)光(guang)傳(chuan)感(gan)器工作(zuo)時(shi)(shi)，先由激(ji)光(guang)二(er)極(ji)管對準目標發(fa)射激(ji)光(guang)脈沖(chong)。經目標反射后激(ji)光(guang)向各方向散(san)射。部分散(san)射光(guang)返回(hui)到傳(chuan)感(gan)器接(jie)收器，被(bei)光(guang)學系統接(jie)收后成像到雪崩光(guang)電(dian)二(er)極(ji)管上。雪崩光(guang)電(dian)二(er)極(ji)管是一種(zhong)內部具有放大功能的光(guang)學傳(chuan)感(gan)器，因(yin)此(ci)它(ta)能檢測(ce) 微弱的光(guang)信號(hao)。記錄(lu)并處理從光(guang)脈沖(chong)發(fa)出(chu)到返回(hui)被(bei)接(jie)收所(suo)經歷的時(shi)(shi)間(jian)，即(ji)可(ke)測(ce)定(ding)目標距離。傳(chuan)輸(shu)時(shi)(shi)間(jian)激(ji)光(guang)傳(chuan)感(gan)器必須 精(jing)確地測(ce)定(ding)傳(chuan)輸(shu)時(shi)(shi)間(jian)，因(yin)為光(guang)速太快(kuai)。
例如，光速約為3′108m/s，要想(xiang)使分(fen)辨(bian)率(lv)達到1mm，則傳輸時(shi)間測距傳感器的電子電路(lu)必須能(neng)分(fen)辨(bian)出以(yi)下極短的時(shi)間：
0.001m?(3′108m/s)=3ps
要(yao)分(fen)辨出3ps的(de)時(shi)間(jian)，這是對電子技術提出的(de)過高要(yao)求(qiu)，實現起來造價太(tai)高。但是如今廉價的(de)傳輸時(shi)間(jian)激(ji)光傳感器巧妙地避開了(le)這一障礙，利用(yong)一種簡單的(de)統計學(xue)原理，即平均(jun)法(fa)則實現了(le)1mm的(de)分(fen)辨率，并且能保(bao)證響應(ying)速度。
二、解決其它技術無法解決的問題
傳(chuan)輸時(shi)(shi)間激光距(ju)離傳(chuan)感器可用于其(qi)它技(ji)術無法應用的場合。例如，當(dang)目(mu)(mu)標(biao)很近時(shi)(shi)，計算來自目(mu)(mu)標(biao)反射光的普通(tong)光電傳(chuan)感器也能(neng)完(wan)成大(da)量的精密位置(zhi)檢測(ce)任(ren)務(wu)。但是(shi)，當(dang)目(mu)(mu)標(biao)距(ju)離較遠內或目(mu)(mu)標(biao)顏色變化(hua)時(shi)(shi)，普通(tong)光電傳(chuan)感器就難(nan)以(yi)應付了。
雖然先進的背景(jing)噪(zao)聲抑制傳感器和三(san)角(jiao)(jiao)測量(liang)傳感器在目標(biao)顏色變化的情況下能較好地(di)工作，但(dan)是(shi)，在目標(biao)角(jiao)(jiao)度(du)不固定或(huo)目標(biao)太亮時，其性(xing)能的可預測性(xing)變差(cha)。此外，三(san)角(jiao)(jiao)測量(liang)傳感器一(yi)般量(liang)程只限于0.5m以內。
超聲波(bo)傳感(gan)器雖然(ran)也經常用于(yu)檢測距離(li)較遠的(de)物體，而且由于(yu)它(ta)不(bu)是光學(xue)裝置(zhi)，所以不(bu)受顏色變(bian)化的(de)影響。但是，超聲波(bo)傳感(gan)器是依據(ju)聲速測量距離(li)的(de)，因(yin)此(ci)存在一些固有的(de)缺點，不(bu)能用于(yu)以下場合(he)。
①待測目標(biao)與(yu)傳感器的換能器不相(xiang)垂直(zhi)的場合。因(yin)為超聲波檢(jian)測的目標(biao)必須處于與(yu)傳感器垂直(zhi)方位偏(pian)角不大于10°角以內。
②需要光束(shu)直徑很小的場合。因為(wei)一般超聲(sheng)波束(shu)在離開傳感器2m遠時直徑為(wei)0.76cm。
③需要可見(jian)光斑(ban)進行位置校準的場(chang)合(he)。
④多風的場合。
⑤真空場合。
⑥溫度梯度較大的場合(he)。因為(wei)這種情況(kuang)下會造(zao)成聲速的變化。
⑦需要快速響(xiang)應的場合。
而激光(guang)距離傳感器能解決上述所有場(chang)合的檢(jian)測。
三、在自動化領域的廣泛用途
如今，自動檢測和(he)(he)控制的方(fang)法中，除(chu)了(le)超聲(sheng)波傳感器和(he)(he)普通光電傳感器外，又增加了(le)一個能解決長距離測量和(he)(he)檢驗的新(xin)方(fang)法—傳輸(shu)時(shi)間激光距離傳感器。它為各種(zhong)不同場合(he)提供了(le)應用的靈活性，這(zhe)些場合(he)可包括如下：
①設備定位。
②測量料包的料位。
③測(ce)量傳送帶(dai)上的物(wu)體距離(li)和物(wu)體高度。
④測量原木直徑。
⑤保護高架起(qi)重機免于碰撞。
⑥無誤差檢查場合。
四、幾個應用實例
1、測(ce)量傳送帶上(shang)箱子的寬度
使用(yong)兩(liang)個(ge)(ge)發散型傳(chuan)輸時間激光(guang)傳(chuan)感器，在傳(chuan)送帶(dai)的(de)(de)兩(liang)側面對面安裝。因(yin)為尺寸變化的(de)(de)箱子(zi)落到傳(chuan)送帶(dai)上的(de)(de)位(wei)置(zhi)是不固定的(de)(de)，這樣，每(mei)個(ge)(ge)傳(chuan)感器都測量出(chu)自己與(yu)箱子(zi)的(de)(de)距離(li)，設一個(ge)(ge)距離(li)為L1，另一個(ge)(ge)為L2。此信息送給PLC，PLC將兩(liang)個(ge)(ge)傳(chuan)感器間總(zong)的(de)(de)距離(li)減(jian)去(qu)L1和L2，從而可計算出(chu)箱子(zi)的(de)(de)寬(kuan)度(du)W。
2、保護液壓成(cheng)型沖模(mo)
機械手把一根預成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)管材放進液壓成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)機的(de)下部(bu)沖模中，操作者必須保證每次放的(de)位(wei)置準確。在上(shang)部(bu)沖模落下之前(qian)，一個發散(san)型(xing)(xing)傳感器測量出距離管子臨界(jie)段的(de)距離，這樣可保證沖模閉合前(qian)處于正確位(wei)置。
3、二軸起重機定位
用兩個(ge)反(fan)(fan)射(she)(she)(she)型傳感(gan)器(qi)(qi)面(mian)對反(fan)(fan)射(she)(she)(she)器(qi)(qi)安(an)裝，反(fan)(fan)射(she)(she)(she)器(qi)(qi)安(an)裝在橋(qiao)式(shi)起(qi)重機的兩個(ge)移動(dong)單元上。一(yi)個(ge)單元前后運動(dong)，另一(yi)個(ge)左右運動(dong)。當(dang)起(qi)重機驅動(dong)板架輥時，兩個(ge)傳感(gan)器(qi)(qi)監測各自到反(fan)(fan)射(she)(she)(she)器(qi)(qi)的距離，通過PLC能連(lian)續(xu)跟蹤(zong)起(qi)重機的準確位置。
（來源(yuan)：網(wang)站，版權歸原作者）
