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激光测距传感器的发展及应用


时间:2015-01-28 18:36

   1960年一种神奇的光诞生了,它就是激光。激光的英文名是Laser,取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。意思是“受激辐射的光放大”。由于激光在亮度、方向性、单色性以及相干性等方面都有不俗的特点,它一出现就吸引了众多科学工作者的目光,并被迅速的应用在工业生产方面、国防军工方面、房地产业、各级科研机构、工程、防盗安全等各个行业各个领域。激光测距是激光最早的应用之一。

  工作原理:传输时间激光传感器工作时,先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器,被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器,因此它能检测极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间,即可测定目标距离。

  激光传感器必须极其精确地测定传输时间,因为光速太快。

  如,光速约为3X10^8m/s,要想使分辨率达到1mm,则测距传感器的电子电路必须能分辨出以下极短的时间:

  0.001m(3X10^8m/s)=3ps

  要分辨出3ps的时间,这是对电子技术提出的过高要求,实现起来造价太高。

  但是如今的激光传感器巧妙地避开了这一障碍,利用一种简单的统计学原理,即平均法则实现了1mm的分辨率,并且能保证响应速度。