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激光传感器首要分类和首要功能

本站为您提供的激光传感器主要分类和主要功能,气体激光器:它的工作物质为气体。现已有各种气体原子、离子、金属蒸气、气体分子激光器。常用的有二氧化碳激光器、氦氖激光器和一氧化碳激光器,其形状如普通放电管,特点是输出稳定,单色性好,寿命长,但功率较小,转换效率较低。

激光传感器是一种常用的传感器产品类型,由激光器、激光检测器和丈量电路组成,具有精度高、速度快、量程大、抗光、点搅扰能力强等长处。

激光传感器首要分类

激光器按作业物质可分为 4种。

①固体激光器:它的作业物质是固体。常用的有红宝石激光器、掺钕的钇铝石榴石激光器 (即YAG激光器)和钕玻璃激光器等。它们的结构大致相同,特色是小而巩固、功率高,钕玻璃激光器是现在脉冲输出功率最高的器材,已到达数十兆瓦。

②气体激光器:它的作业物质为气体。现已有各种气体原子、离子、金属蒸气、气体分子激光器。常用的有二氧化碳激光器、氦氖激光器和一氧化碳激光器,其形状如一般放电管,特色是输出安稳,单色性好,寿命长,但功率较小,转化功率较低。

③液体激光器:它又可分为螯合物激光器、无机液体激光器和有机染料激光器,其间最重要的是有机染料激光器,它的最大特色是波长接连可调。

④半导体激光器:它是较年青的一种激光器,其间较老练的是砷化镓激光器。特色是功率高、体积小、重量轻、结构简略,适宜于在飞机、军舰、坦克上以及步卒随身携带。可制成测距仪和瞄准器。但输出功率较小、定向性较差、受环境温度影响较大。

激光传感器首要分类和首要功能

激光传感器首要功能

使用激光的高方向性、高单色性和高亮度等特色可完成无触摸远间隔丈量。激光传感器常用于长度、间隔、振荡、速度、方位等物理量的丈量,还可用于探伤和大气污染物的监测等。

激光测长

精细丈量长度是精细机械制作工业和光学加工工业的要害技术之一。

现代长度计量多是使用光波的干涉现象来进行的,其精度首要取决于光的单色性的好坏。激光是最理想的光源,它比以往最好的单色光源(氪-86灯)还纯10万倍。因而激光测长的量程大、精度高。由光学原理可知单色光的最大可测长度L与波长λ和谱线宽度δ之间的联系是L=λ/δ。用氪-86灯可测最大长度为38.5厘米,关于较长物体就需分段丈量而使精度下降。若用氦氖气体激光器,则最大可测几十公里。一般丈量数米之内的长度,其精度可达0.1微米。

激光传感器首要分类和首要功能

激光测距

它的原理与无线电雷达相同,将激光对准方针发射出去后,丈量它的往复时刻,再乘以光速即得到往复间隔。因为激光具有高方向性、高单色性和高功率等长处,这些关于测远间隔、断定方针方位、进步接纳体系的信噪比、确保丈量精度等都是很要害的,因而激光测距仪日益受到重视。在激光测距仪基础上发展起来的激光雷达不只能测距,并且还能够测方针方位、运运速度和加速度等,已成功地用于人造卫星的测距和盯梢,例如选用红宝石激光器的激光雷达,测距规模为500~2000公里,差错仅几米。不久前,真尚有的研制中心研制出的LDM系列测距传感器,能够在数千米丈量规模内的精度能够到达微米等级。常选用红宝石激光器、钕玻璃激光器、二氧化碳激光器以及砷化镓激光器作为激光测距仪的光源。

激光测振

它根据多普勒原理丈量物体的振荡速度。多普勒原理是指:

若波源或接纳波的观察者相关于传达波的媒质而运动,那么观察者所测到的频率不只取决于波源宣布的振荡频率并且还取决于波源或观察者的运动速度的巨细和方向。所测频率与波源的频率之差称为多普勒频移。在振荡方向与方向共同时多普频移fd=v/λ,式中v 为振荡速度、λ为波长。在激光多普勒振荡速度丈量仪中,因为光往复的原因,fd =2v/λ。这种测振仪在丈量时由光学部分将物体的振荡转化为相应的多普勒频移,并由光检测器将此频移转化为电信号,再由电路部分作恰当处理后送往多普勒信号处理器将多普勒频移信号变换为与振荡速度相对应的电信号,最终记载于磁带。这种测振仪选用波长为6328埃(┱)的氦氖激光器,用声光调制器进行光频调制,用石英晶体振荡器加功率放大电路作为声光调制器的驱动源,用光电倍增管进行光电检测,用频率盯梢器来处理多普勒信号。它的长处是使用方便,不需要固定参考系,不影响物体自身的振荡,丈量频率规模宽、精度高、动态规模大。缺陷是丈量进程受其他杂散光的影响较大。

激光测速

它也是基多普勒原理的一种激光测速办法,用得较多的是激光多普勒流速计(见激光流量计),它能够丈量风洞气流速度、火箭燃料流速、飞行器喷发气流流速、大气风速和化学反应中粒子的巨细及会聚速度等。

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