激光位移傳感器測量時需要考慮的“關(guān)鍵因素”

　　當(dāng)今市場上的大多數(shù)激光位移傳感器都使用相同的測量原理，即激光三角測量技術(shù)，將目標(biāo)距離轉(zhuǎn)換為輸出信號。然而，傳感器機械、光學(xué)、機械穩(wěn)定性和信號處理算法的個性化設(shè)計可能因供應(yīng)商而異。

　　

　　有許多因素在確定實際激光位移傳感器精度方面都起著重要作用。因此，不僅要了解這些因素以及它們在多大程度上影響傳感器精度，而且還要了解傳感器供應(yīng)商近期開發(fā)的創(chuàng)新技術(shù)，以幫助克服這些潛在錯誤，這一點至關(guān)重要。

　　

　　目標(biāo)光學(xué)特性的動態(tài)變化

　　

　　現(xiàn)在可以實時補償從目標(biāo)表面接收到的反射光從不斷變化的表面進入激光的變化。對于每個測量值，曝光時間或激光產(chǎn)生的光量可以與目標(biāo)表面的反射特性進行匹配，而無需應(yīng)用任何平均濾波器。這導(dǎo)致曝光與被測量的表面條件匹配，從而產(chǎn)生穩(wěn)定和正確的測量值。然而，并非所有傳感器供應(yīng)商都能提供這種自動實時表面補償功能，從而導(dǎo)致輸出測量值出現(xiàn)錯誤。

　　

　　標(biāo)準(zhǔn)的市售激光位移傳感器通常采用時移控制進行操作，該控制對從先前測量周期接收到的強度值進行操作。在這種情況下，來自先前測量的反射量（通常為3到5）被平均，然后用于預(yù)測下一次測量所需的激光強度量。對于變化的或有紋理的表面，這種表面補償方法產(chǎn)生的測量值與實際測量值明顯不同。

　　

　　優(yōu)化表面粗糙度

　　

　　在表面有微小微加工痕跡的閃亮金屬或加工表面上進行測量時，不建議使用小的激光光斑。這是因為微加工表面特征會使來自小點的反射光失真，從而導(dǎo)致測量信號嘈雜或不穩(wěn)定。

　　

　　克服這個問題的一個解決方案是生產(chǎn)具有不同光斑幾何形狀的激光位移傳感器。簡單地移動到更大的激光光斑可能會克服上述一些問題，但這會產(chǎn)生降低傳感器分辨率的不利影響。通常，具有大光斑的激光傳感器具有較大的測量范圍，這會導(dǎo)致較大的線性誤差。

　　

　　因此，一些激光傳感器制造商制造了具有僅幾毫米寬的短“激光線”光斑的高分辨率激光傳感器。結(jié)合特定的軟件算法，這種組合可以濾除亞微米范圍內(nèi)由表面粗糙度、缺陷、壓痕或孔洞引起的任何干擾，尤其是在拋光金屬上。

　　

　　此外，這些類型的傳感器非常適合在結(jié)構(gòu)化表面上進行測量，其中需要測量到表面的距離而不是結(jié)構(gòu)本身，即距離測量不應(yīng)受表面結(jié)構(gòu)的影響，而應(yīng)提供與目標(biāo)的距離的恒定、可靠值。