在對激光測距傳感器進行選型之前,我們有必要對激光測距傳感器的基本特性了解一下。激光測距傳感器是利用激光精確測量目標距離的傳感器,目前大多數激光測距傳感器采用基于相位的測距方法,精度為1毫米,適用于各種高精度測量應用如設備定位,測量料包的料位,測量傳送帶上的物體距離和物體高度等。下面一起來了解激光測距傳感器選型攻略。
一、確定數據輸出形式。
激光測距傳感器有數字輸出型、模擬輸出型、開關量輸出這三種數據輸出形式。
1.數字輸出型
數字輸出型激光測距傳感器主要包括RS232、RS485、無線傳輸三種輸出形式。根據實際傳輸的通信距離和地形復雜性選擇具體的數字輸出類型。
RS232輸出一般適用于10米以內的近距離傳輸,抗電磁干擾能力弱;RS485輸出適用于遠距離傳輸,一般不大于1000米,抗電磁干擾能力強;無線傳輸適用于復雜地形。
2.模擬輸出型
模擬輸出型激光測距傳感器輸出為:模擬電流4-20ma,或模擬電壓0-10V。輸出電流或電壓隨距離實時變化,模擬量與距離值一一對應。如果測距傳感器JGS-30A的測距范圍為0.2-30米,則默認為0.2米(200mm),20ma為30米(30000mm)。輸出電流I與距離L的對應關系為:
L=(I-4)/δi+200(其中δi=(20-4)ma/(3000-200)mm
其中,模擬量的起止點,如4ma或20ma對應的距離值,也可根據用戶要求提前設置(用戶不能自行更改),或保留用戶自行設置的接口(需要使用專用設置軟件)。
3.開關量輸出。
開關量輸出激光測距傳感器可支持最多兩組繼電器開關輸出,分別對應兩個預設距離值。當測量距離達到預設值時,相應的輸出端斷開。其中,預設距離值可根據用戶要求提前設置(用戶不能自行更改),或保留接口(使用特殊設置軟件)。
二、確定重要參數
測量精度、有效量程、采樣頻率是激光測距傳感器選型過程種三個重要參數。
1.測量精度。
根據實際使用情況,確定傳感器長期穩定測量所需的精度。精度的選擇是基于足夠的原則,不需要追求過高的精度。
2.有效量程。
激光測距傳感器是一種光學測量儀器,其實際測程和精度會受到環境條件的影響。因此,由于應用的環境條件不同,在標準條件下實際實現的測程和測量范圍可能不同(標準測量范圍一般是指在室內條件下測量的最大小/最大測量范圍,以儀器后端面為基準,白墻為目標)。以下條件可能會影響測量范圍:
縮短測程的因素會影響增加測程的因素。
被測目標明亮、光滑、漫反射強的物體(鏡面材料會全反射,不宜使用)
暗淡、粗糙、暗淡的物體,如白紙,或特殊的擴展反射板(可選)。
如黑絨布、煤灰、磚墻等。
清潔空氣顆粒的空氣灰塵.霧.暴雨.暴風雪。
在黑暗的陽光強度環境中,或在室外環境中增加遮陽罩,盡量讓儀器背對陽光等目標,儀器面對太陽等。
激光在目標表面的返回(漫散射、非全反射)效果越好,測量范圍越遠。如果激光的亮度超過周圍環境的亮度(如室內或黃昏),也可以增加測量范圍。在條件較差的工作環境中(如在烈日下測量),應盡量減少雜光干擾,避免陽光直射鏡頭,應與激光反射板一起使用。
結合上述因素,在選擇傳感器量程時,應根據實際使用環境留出足夠的余量。
3.采樣頻率。
也就是說,傳感器每秒可以測量可以測量的不同距離數據的次數。測量目標是否移動以及速度也會影響測量效果。如果測量運動目標,為了及時反映目標的距離信息,需要選擇測量頻率較高的產品。目標運動越快,所需傳感器的測量頻率越高。
需要注意的是,在一定的成本條件下,同一傳感器很難同時考慮上述三個參數。用戶通常需要根據實際需要進行選擇,優先考慮*重要的核心參數,并可以適當放寬其他參數的要求。
在選擇上述三個核心參數后,還需要根據傳感器的應用場景和實際需要選擇所需的數據輸出類型。
三、確定應用場景。
1.監測應用。
在此應用中,激光測距傳感器只需承擔數據采集任務,及時采樣變化的距離或位移數據,并將測量數據實時傳輸到上位機。數據記錄和處理由專用上位機完成。如礦山挖掘深度監測、橋面沉降監測、液位檢測、雨量檢測、庫容檢測等。
選擇要點:首先選擇數字輸出產品,然后根據通信距離、通信接口類型等條件選擇具體的數字輸出形式。
2.監控應用。
在這種應用中,激光測距傳感器不僅需要收集數據,還需要根據預設任務不斷確定距離。并根據判斷結果給出控制信號輸出,以指揮執行機構進行控制。如防撞控制、自動車庫控制、塔吊起重控制、智能倉庫駕駛控制等。
選擇要點:根據執行機構的設備類型選擇輸出形式。如果設備由PLC(可編程邏輯控制器)控制,建議選擇模擬輸出類型。其他控制設備通常選擇開關量輸出產品。
3.綜合應用。
上述兩種類型的綜合應用不僅需要記錄或存儲數據,還需要控制其他設備。
選型要點:綜合考慮上述兩種應用的選型要點。
四、確定特殊需求
確定好了激光測距傳感器輸出形式及核心參數后,我們還要根據實際的應用場景來確定是否需要一些特殊的需求,如保護等級、防爆等級、防電磁干擾、定制激光波長、電纜長度、擴展溫度范圍、調整電源電壓、是否需要多個設備網絡、網絡模式等。如果有特殊的需求可以和廠家說明,廠家將根據您的需求進行定制。
摩天射頻專注測距傳感器已經十幾年了,在激光測距傳感器的選型上比較有心得,大家有不懂的也可以向我們的專業的技術人員咨詢,希望能夠幫助到大家。
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