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激光測(cè)距傳感器選型指南
一、激光測(cè)距傳感器的三大核心參數(shù)
1、測(cè)量精度
傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定測(cè)量所需的精度,要根據(jù)實(shí)際使用情況來(lái)確定。選擇精度時(shí)以夠用為原則,無(wú)需追求過(guò)高精度。
2、有效量程
激光測(cè)距傳感器是一種光學(xué)測(cè)量?jī)x器,它的實(shí)際測(cè)程和精度會(huì)受到環(huán)境條件的影響。因此,由于應(yīng)用的環(huán)境條件不同,實(shí)際可達(dá)到的測(cè)程與在標(biāo)準(zhǔn)條件下得到的量程(標(biāo)準(zhǔn)量程一般指室內(nèi)條件下,以?xún)x器后端面為基準(zhǔn),以白色墻壁為目標(biāo)時(shí)測(cè)得的*小/*大測(cè)量范圍)可能有所不同。下列條件可能對(duì)測(cè)程造成影響:
影響因素 |
增加測(cè)程的因素 |
縮短測(cè)程的因素 |
被測(cè)目標(biāo) |
明亮、光滑,漫反射強(qiáng)的物體(鏡面材料會(huì)發(fā)生全反射,不宜使用) 如白紙,或?qū)S脡埑谭瓷浒澹蛇x購(gòu))等 |
暗淡、粗糙,無(wú)光澤的物體
如黑色絨布,煤灰,磚墻等 |
空氣微粒 |
清潔的空氣 |
灰塵、霧、暴雨、暴風(fēng)雪 |
日光強(qiáng)度 |
黑暗環(huán)境,或室外環(huán)境下增加遮光罩,盡量讓儀器背對(duì)日光等 |
目標(biāo)受到日光直射,儀器正對(duì)太陽(yáng)等 |
激光在目標(biāo)表面的返回(漫散射,非全反射)效果越好,它的測(cè)程就越遠(yuǎn)。如果激光的亮度超過(guò)周?chē)h(huán)境的亮度(如在室內(nèi)或黃昏時(shí)),也可以增加測(cè)程。在條件不佳的工作環(huán)境下(如在烈日下進(jìn)行測(cè)量時(shí)),使用時(shí)應(yīng)盡量減少雜光干擾,避免日光直射鏡頭,*好配合激光反射板使用。
結(jié)合以上因素,選擇傳感器量程時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境,留有足夠余量。
3、采樣頻率
即傳感器每秒能夠測(cè)得的不同距離數(shù)據(jù)的次數(shù),用Hz表示。測(cè)量目標(biāo)是否運(yùn)動(dòng),及速度快慢也會(huì)影響測(cè)量效果。如測(cè)量運(yùn)動(dòng)目標(biāo),為了及時(shí)反映目標(biāo)的距離信息,則需選擇測(cè)量頻率較高的產(chǎn)品。目標(biāo)運(yùn)動(dòng)越快,所需傳感器的測(cè)量頻率越高。
需要說(shuō)明的是,在成本一定的條件下, 同一款傳感器很難同時(shí)兼顧以上三大參數(shù)。往往需要用戶(hù)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行取舍,優(yōu)先保證*重要的核心參數(shù)達(dá)標(biāo),而對(duì)其他參數(shù)要求可適當(dāng)放寬。
選定以上三大核心參數(shù)后,還需結(jié)合傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景和實(shí)際需要選定所需的數(shù)據(jù)輸出類(lèi)型。
二、傳感器的三種數(shù)據(jù)輸出形式
1、數(shù)字輸出型
該型產(chǎn)品主要包括三種輸出形式:RS232、RS485、無(wú)線傳輸。根據(jù)實(shí)際傳輸?shù)耐ㄓ嵕嚯x和地形復(fù)雜程度選擇具體的數(shù)字輸出類(lèi)型。
RS232輸出,一般適用于10米以?xún)?nèi)的近距離傳輸,抗電磁干擾的能力較弱;RS485輸出,適用于較遠(yuǎn)距離傳輸,一般不大于1000米,抗電磁干擾的能力較強(qiáng);無(wú)線傳輸,適用于地形復(fù)雜的情況。
2、模擬輸出型
該型產(chǎn)品輸出為:模擬電流4-20mA,或模擬電壓0-10V。輸出電流或電壓隨距離實(shí)時(shí)變化,模擬量與距離值一 一對(duì)應(yīng)。如測(cè)量距離范圍為0.2-30米的測(cè)距傳感器CD-30A,其電流輸出4mA時(shí)默認(rèn)對(duì)應(yīng)0.2米(200mm),20mA對(duì)應(yīng)30米(30000mm)。輸出電流I和距離L的對(duì)應(yīng)關(guān)系為:
L=(I-4)/Δi+200(其中Δi =(20-4)mA/(30000-200)mm)
其中,模擬量的起止點(diǎn),如4mA或20mA對(duì)應(yīng)的距離值,亦可根據(jù)用戶(hù)要求由廠家預(yù)先設(shè)定(用戶(hù)不可自行更改),或保留接口由用戶(hù)自行設(shè)置(需使用專(zhuān)用設(shè)置軟件)。
3、開(kāi)關(guān)量輸出
該型產(chǎn)品可支持*多兩組繼電器開(kāi)關(guān)輸出,分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)預(yù)設(shè)距離值。測(cè)量距離達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí),對(duì)應(yīng)的輸出端斷開(kāi)。其中,預(yù)設(shè)距離值可根據(jù)用戶(hù)要求由廠家預(yù)先設(shè)定(用戶(hù)不可自行更改),或保留接口由用戶(hù)自行設(shè)置(需使用專(zhuān)用設(shè)置軟件)。
1、監(jiān)測(cè)應(yīng)用
在這種應(yīng)用中,傳感器只需承擔(dān)數(shù)據(jù)采集任務(wù),及時(shí)采樣變化的距離或位移數(shù)據(jù),并將測(cè)得數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳至上位機(jī)。數(shù)據(jù)記錄及處理由專(zhuān)用的上位機(jī)完成。如礦井掘進(jìn)深度監(jiān)視、橋面沉降監(jiān)視、液位檢測(cè)、雨量檢測(cè)、庫(kù)容檢測(cè)等。
選型要點(diǎn):先選擇數(shù)字輸出型產(chǎn)品,再根據(jù)通訊距離、通訊接口類(lèi)型等條件,選擇具體的數(shù)字輸出形式。
2、監(jiān)控應(yīng)用
在這種應(yīng)用中,傳感器不僅需要采集數(shù)據(jù),還要對(duì)照預(yù)設(shè)任務(wù),不斷進(jìn)行距離判定。并依據(jù)判定結(jié)果給出控制信號(hào)輸出,以指揮執(zhí)行機(jī)構(gòu)做出控制動(dòng)作。如防撞控制,自動(dòng)車(chē)庫(kù)控制,塔吊起重控制,智能庫(kù)房行車(chē)控制等。
3、綜合應(yīng)用
上述兩種類(lèi)型的綜合應(yīng)用,既需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄或存儲(chǔ),也需控制其他設(shè)備。
選型要點(diǎn):結(jié)合上述兩種應(yīng)用的選型要點(diǎn)綜合考慮。
四、定制及其他服務(wù)
完成以上傳感器核心參數(shù)及輸出形式的選擇后,如客戶(hù)還有其他特殊要求,則需要定制(包括提高防護(hù)等級(jí)、防爆等級(jí),防電磁干擾,定制激光波長(zhǎng)、電纜長(zhǎng)度,擴(kuò)展溫度范圍,調(diào)整電源電壓,及是否需要多臺(tái)設(shè)備組網(wǎng)、組網(wǎng)模式等)。請(qǐng)?jiān)谟嗀浨笆孪忍岢觯员阄覀優(yōu)槟峁└哚槍?duì)性的產(chǎn)品和服務(wù)!