Принцип работы лазерных датчиков положения

Принцип работы лазерных датчиков положения Анемометр
Содержание
  1. Что это такое, принцип работы, виды, для чего используются
  2. Принцип работы и особенности
  3. Виды и характеристики лазерных датчиков
  4. Где используются лазерные датчики
  5. Плюсы и минусы применения лазерных датчиков
  6. Измерение расстояния до объекта стало более надежным и быстрым
  7. Линейка оптических измерителей дальности VL53x и VL6180xx
  8. Обзор номенклатуры, сравнительные таблицы с параметрами
  9. Особенности, отличия от предыдущих версий, функции ROI/FoV
  10. Инструментарий для работы с датчиками дальности
  11. Описание лазерного датчика движения
  12. Характеристики лазерных датчиков движения
  13. Область применения
  14. Популярные устройства различных производителей
  15. RLD-150
  16. Виды и устройство датчиков положения, где можно применить в домашних условиях
  17. Описание и назначение
  18. Классификация, устройство и принцип действия
  19. Бесконтактный
  20. Индуктивные
  21. Емкостные
  22. Оптические
  23. Барьерный
  24. Рефлекторный
  25. Диффузионный
  26. Ультразвуковые
  27. Микроволновые
  28. Магниточувствительные
  29. Ртутный
  30. Сферы применения
  31. Лазерные датчики, 3D сканеры, толщиномеры, приборы для контроля диаметра труб. РАЗРАБОТКА. ПРОИЗВОДСТВО. ВНЕДРЕНИЕ.
  32. LS5 – лазерный триангуляционный датчик положения
  33. Характеристики лазерного триангуляционного датчика положения LS5

Что это такое, принцип работы, виды, для чего используются

Современные системы безопасности устанавливаются на жилых, коммерческих и промышленных объектах. Их задача – моментально выявить постороннюю активность и запустить определенный механизм реагирования – включение сигнализации, вызов охраны и т. д. Важным компонентом охранных систем стали лазерные датчики – высокоточные приборы, способные выявить движение и с высокой точностью определить размеры объекта. Они имеют небольшие габариты и потребляют минимум энергии, при этом обеспечивают надежную защиту от вторжения посторонних.

Принцип работы лазерных датчиков положения

Принцип работы и особенности

Отраженный от поверхности предмета луч попадает на приемник. Фотодиодная линия снабжена интегрированным микроконтроллером – он принимает и считывает информацию, и на основе луча определяет размеры объекта и его положение в пространстве. Полученные данные конвертируются в нужное значение выходного тока, в результате запускается определенный механизм срабатывания.

Фотодиодная линия приемника подавляет интерферирующие отражения лазерного луча, в результате данные измерения оказываются максимально точными. Датчик определяет расстояние до объекта, оценивает его размеры, и на базе полученной информации срабатывает установленный автоматический механизм. Он может запускать звуковую и световую сигнализацию, вызывать охрану к месту срабатывания и т.д.

Промышленные оптические дальномеры используют принцип измерения времени пролета луча. Они оценивают время от момента излучения до момента приема луча, и ввиду этого параметра определяется расстояние до предмета. Фазовые датчики способны работать на большом расстоянии, но по точности измерений они уступают триангуляционным.

Принцип работы лазерных датчиков положения

Виды и характеристики лазерных датчиков

На любом охраняемом объекте устанавливается несколько датчиков на разных уровнях – они одновременно фиксируют перемещение постороннего объекта, что позволяет точно оценить его природу. Чтобы избежать ложных срабатываний, система не реагирует на кратковременное затемнение – лазер не сработает из-за падающего листа или другого мелкого объекта. При этом на серьезную угрозу датчик будет срабатывать мгновенно.

Охранные датчики могут устанавливаться на большом расстоянии друг от друга и от приемника. Точность измерения сохраняется на расстоянии до 200 метров, что позволяет с небольшими затратами обеспечить охрану всего периметра.

Наиболее распространенная разновидность – датчики фазового типа. Они способны оценивать не только расстояние до предмета, но и его форму и размеры. Это делает их особенно удобными при установке охранных сигнализаций. При выборе такого оборудования необходимо обращать внимание на следующие параметры работы:

  • Измерительный диапазон. Чем он больше, тем более эффективным окажется датчик, однако и стоимость такого оборудования будет выше.
  • Точность измерений. Благодаря точности определения угла отражения микроконтроллером, датчик способен до сантиметра оценить расстояние до предмета.
  • Формат выходного сигнала, который микроконтроллер отправляет для дальнейшего реагирования.
  • Диапазон рабочей температуры. Датчики можно подобрать для установки в помещениях и на открытом воздухе.
  • Габаритные размеры. Система безопасности должна быть эффективной, но максимально незаметной.

Датчики принято делить на несколько видов в зависимости от цели использования. Выделяют датчики перемещения для определения постороннего проникновения, датчики расстояния, смещения и т.д. Все они работают по общим принципам.

Где используются лазерные датчики

Лазерные датчики перемещения и расстояния широко востребованы в автоматизированных охранных системах. Лучи могут проходить в коридорах, на территории, в проходных зонах, дверных проемах и не только. Как только система зафиксирует пересечение лазерного луча, микроконтроллер определит размеры объекта и расстояние до него, при выявлении угрозы он отправит сигнал на пульт охраны и запустит сигнализацию. Высокая точность измерений позволяет уменьшить число охранников – периметр будет постоянно под контролем, и даже небольшой объект не сможет остаться незамеченным.

Однако лазерные датчики востребованы не только в охранной сфере. Возможность точно измерить расстояние бесконтактным способом используется во многих промышленных и иных отраслях:

  • Деревообработка и металлообработка. С помощью лазерных датчиков на станках контролируется линия отреза заготовок – это позволяет идеально обрабатывать детали и не допускать отклонений от чертежа.
  • Строительство. Измерения с помощью датчиков точно показывают расстояние от одной точки до другой, что необходимо при проектировании и переносе проекта на местность.
  • Различные отрасли производства. Лазерные датчики определяют положение предметов на конвейерной ленте, оценивают наполненность различных емкостей и выполняют многие другие функции.
  • Определение габаритов предметов в различных целях. Лазер позволяет на расстоянии оценить длину, ширину, высоту, толщину объекта с точностью до миллиметра.

При выборе датчика для определенного варианта использования необходимо учитывать особенности его эксплуатации, температурный диапазон, дальность расстояния и другие параметры. Такое оборудование выпускается десятками производителей.

Плюсы и минусы применения лазерных датчиков

Лазерные датчики получили широкое распространение благодаря нескольким важным преимуществам:

  • Большая дальность срабатывания. В зависимости от типа, прибор может определять расстояние в сотни метров.
  • Удобство юстировки. Оно обусловлено тем, что световое пятно от лазера хорошо заметно.
  • Защита от засвечивания. Лазерный луч имеет узкий монохромный спектр, что исключает ложное срабатывание микроконтроллера. Приемник будет реагировать только на попадание лазера определенного цвета.
  • Защита от помех. Датчик работает в импульсном режиме, поэтому не подвержен воздействиям внешней среды.

Лучевые датчики способны точно определять расстояние до объекта, мгновенно реагировать на вторжение в охраняемую зону, при этом они работают совершенно бесшумно и потребляют небольшое количество энергии. Любой объект получит эффективную постоянную защиту, и даже попадание небольшого предмета в охраняемую зону будет зафиксировано. Такие датчики отличаются надежностью и долговечностью благодаря простоте конструкции.

Принцип работы лазерных датчиков положения

Минусом можно назвать достаточно высокую стоимость такой системы контроля доступа. Датчики необходимо устанавливать на разных уровнях, чтобы нельзя было обойти луч и избежать контакта. Чем крупнее объект, тем большие расходы потребуются на обеспечение его безопасности. Однако все расходы будут оправданы защитой от вторжения посторонних. Современное оснащение позволяет установить надежный круглосуточный контроль над каждым помещением даже при минимальном количестве охранного персонала.

  • Любая информация, переданная Сторонами друг другу при пользовании ресурсами Сайта (http://www.techtrends.ru), является конфиденциальной информацией.
  • Пользователь дает разрешение Администрации Сайта на сбор, обработку и хранение своих личных персональных данных, а также на рассылку текстовой и графической информации рекламного характера.
  • Стороны обязуются соблюдать данное соглашение, регламентирующее правоотношения связанные с установлением, изменением и прекращением режима конфиденциальности в отношении личной информации Сторон и не разглашать конфиденциальную информацию третьим лицам.
  • Администрация Сайта собирает два вида информации о Пользователе:
Про анемометры:  Звуковой маяк

— персональную информацию, которую Пользователь сознательно раскрыл Администрации Сайта в целях пользования ресурсами Сайта; — техническую информацию, автоматически собираемую программным обеспечением Сайта во время его посещения.

Измерение расстояния до объекта стало более надежным и быстрым

Принцип работы лазерных датчиков положения

Софья Букреева (г. Протвино)

Новое поколение миниатюрных высокопроизводительных ToF-датчиков приближения и дальности от STMicroelectronics, основанных на технологии FlightSense™, измеряет расстояние до объекта, независимо от характеристик его поверхности. Датчики содержат лазерный драйвер и вертикально-излучающий диод первого класса безопасности для глаз, а также фотодетектор на основе однофотонных лавинных диодов, что обеспечивает непревзойденную скорость и надежность определения расстояния.

Сегодня для бесконтактного определения расстояния до объекта доступны датчики, созданные по нескольким технологиям:

  • инфракрасные датчики;
  • ультразвуковые датчики;
  • ToF-датчики;
  • лазерные датчики и так далее.

Работа датчиков ToF (Time-of-Flight), или времяпролетных датчиков, может быть основана на светодиодном или лазерном излучении. Лазерные ToF-датчики позволяют измерять расстояния с высокой точностью и высокой частотой, при этом такие датчики имеют малое энергопотребление и привлекательную цену. Такие устройства успешно применяют в областях, где необходимо измерение расстояний в пределах единиц метров, например, в бытовой и компьютерной технике.

Датчики ToF производства компании STMicroelectronics используются практически во всех современных смартфонах. Кроме функции автоматического выключения экрана при разговоре сейчас они используются в том числе для мгновенной автофокусировки камеры даже в темноте. Широкое распространение эти датчики получили также в робототехнике для обнаружения ступеней и предупреждения столкновений, например, в роботах-пылесосах, игрушках, в системах БПЛА, в том числе для автоматической посадки, в области IoT, в системах «умный дом» для управления жестами, а также в системах безопасности. Учитывая, что уровень излучения таких датчиков абсолютно безопасен для глаз, их начинают активно использовать в системах определения наличия сотрудников на рабочем месте, добавляя датчик в монитор ноутбука рядом с камерой.

В промышленности лазерные датчики могут быть задействованы в производственном процессе для технологического контроля, а также в различных сканерах штрихкодов для уменьшения времени сканирования. ToF-датчики можно использовать в системах управления складских помещений и в автоматизированных логистических центрах, где эти устройства могут, например, контролировать зазоры для точного позиционирования товара на стеллаже. Иногда эти устройства используются для контроля остатка товаров в торговых автоматах или на прилавках.

Линейка оптических измерителей дальности VL53x и VL6180xx

Компания STMicroelectronics представила новое поколение высокопроизводительных ToF-датчиков приближения и дальности, основанных на технологии FlightSense™. В отличие от традиционных инфракрасных датчиков, которые измеряют количество отраженного света и зависят от отражающей способности поверхности объекта, датчики FlightSense™ напрямую измеряют расстояние до объекта по времени отражения испускаемых фотонов, что позволяет точно определять расстояние, независимо от характеристик поверхности объекта. Датчики FlightSense™ исполняются в миниатюрном модуле, который содержит лазерный драйвер и вертикально-излучающий диод (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser, VCSEL) первого класса безопасности для глаз, а также фотодетектор на основе однофотонных лавинных диодов (Single Photon Avalanche Diode, SPAD), что обеспечивает ToF-датчикам ST непревзойденную скорость и надежность определения расстояния до объектов.

Принцип работы ToF-датчиков показан на рисунке 1. Лазерный диод (эмиттер) излучает фотоны, а фотодетектор регистрирует отраженный луч. По времени, за которое фотоны отражаются от объекта, ToF-датчик определяет расстояние. Преимуществом датчика является способность обнаруживать темные предметы с низким коэффициентом отражения, в то время как для обычных инфракрасных датчиков отраженного света может оказаться недостаточно.

Принцип работы лазерных датчиков положения

Рис. 1. Принцип работы ToF-датчика

ToF-датчики компании STMicroelectronics позволяют измерять дальность объекта вне зависимости от размера, материала, цвета и коэффициента отражения его поверхности. Длина волны излучения VSCEL-диодов, использующихся в датчиках, составляет 940 или 850 нм, что находится в невидимом спектре. В зависимости от типа датчика можно измерять дальность объектов до 4 м (в темноте от белых поверхностей) за десятки миллисекунд с углом обзора до 27°, а новый датчик VL53L5CX с оптическими элементами на приемной матрице и излучающем диоде позволяет расширить угол до 61°. Некоторые датчики позволяют обнаруживать одновременно несколько объектов и выделять области обнаружения, настраивая размер приемной матрицы SPAD.

Обзор номенклатуры, сравнительные таблицы с параметрами

В настоящий момент компания предлагает 7 наименований ToF-датчиков: серию измерителей дальности VL53Lxx и два датчика приближения VL6180V1 и VL6180X. Все датчики выполнены в миниатюрных корпусах Optical LGA, поддерживают интерфейс I 2 С и работают в широком диапазоне температур. Внутри серий датчики, исключая новый VL53L5CX с расширенными возможностями, полностью совместимы по цоколевке. Основные параметры и характеристики датчиков указаны в таблице 1.

Таблица 1. Основные параметры ToF-датчиков компании ST

Максимально возможные расстояния каждого датчика варьируются от условий эксплуатации. Два главных фактора – это внешнее освещение и цвет обнаруживаемого объекта. В документации, как правило, приводятся значения для белых и серых объектов (соответственно, № 9,5 и № 4,74 по шкале Манселла) в темноте и при внешнем освещении. На рисунке 2 в качестве примера приведены значения для датчика VL53V1CB.

Принцип работы лазерных датчиков положения

Рис. 2. Максимальные расстояния для датчика VL53L1CB

При проходе оптического сигнала через защитное стекло датчика возникают перекрестные помехи, которые зависят от типа стекла и воздушного зазора между ним и датчиком. Истинный сигнал можно восстановить с помощью функций автоматической компенсации, реализованных в программных драйверах. Такие драйверы разработаны для каждого датчика и находятся в открытом доступе на сайте компании ST. Дополнительная программная фильтрация смазывания стекла датчиков VL531CB и VL53LCX защищает от ошибок, например, из-за присутствия отпечатков пальцев на стекле.

Про анемометры:  Котлы отопления комбинированные - купить универсальные котлы отопления на электричестве, дровах и твердом топливе в Москве | Доставка, цены на

После сборки в конечном устройстве рекомендуется проводить процедуру калибровки датчиков для температурной компенсации и компенсации смещения измерений и перекрестных помех. Готовые функции для калибровки также реализованы в программных драйверах.

Таблица 2. Основные преимущества и особенности датчиков ST

Особенности, отличия от предыдущих версий, функции ROI/FoV

Новые датчики VL53L1CB и VL53L3CX позволяют обнаруживать до 4 объектов, если они расположены на удалении как минимум 0,8 м друг от друга. Для обнаружения нескольких объектов строится гистограмма, которая заполняется значениями количества регистрируемых фотонов за определенные интервалы времени. По этим данным восстанавливаются расстояния до объектов. На рисунке 3 показан пример построения гистограммы при обнаружении трех объектов: по горизонтальной оси откладываются интервалы времени, по вертикальной — количество регистрируемых фотонов.

Принцип работы лазерных датчиков положения

Рис. 3. Обнаружение 3 объектов с помощью гистограммы отраженных фотонов

При таком подходе 3 бина на гистограмме (3 интервала времени) задают один объект и соответствуют расстоянию

0,8 м, поэтому дальность объектов друг от друга должна составлять не менее 0,8 м.

Такая функция также дает возможность фильтровать загрязнения защитного стекла. Их можно отсеять при задании порогового значения в гистограмме (рисунок 4).

Принцип работы лазерных датчиков положения

Рис. 4. Фильтрация загрязнений стекла с помощью заданного порога

Для датчиков VL53L1X и VL53L1CB есть возможность выбора области обнаружения с помощью функции RoI (Region of Interest). Эта функция обеспечивается программированием размера приемной матрицы SPAD и позволяет регулировать угол обзора датчика (таблица 3). Помимо этого, в датчике VL53L1CB можно выделить несколько областей обнаружения.

Таблица 3. Размеры матрицы SPAD и соответствующие углы обзора

Инструментарий для работы с датчиками дальности

Второй вариант для работы с датчиками – платы расширения X-NUCLEO. Такие платы можно использовать в сочетании с микроконтроллерными платами семейства STM NUCLEO. Они поставляются с держателями стекла регулируемой высоты (0,25, 0,5 и 1 мм) для возможности имитации разных воздушных зазоров. На платах установлены разъемы для подключения коммутационных плат.

Третий вариант – комплекты P-NUCLEO, которые представляют собой комбинацию микроконтроллерной платы STM NUCLEO с платой расширения и коммутационными платами.

В таблице 4 приведены наименования всех перечисленных решений для каждого датчика с указанием их особенностей.

Таблица 4. Аппаратные средства для разработки

На рисунках 5, 6 и 7 изображены:

  • плата расширения с датчиком VL53L0CX;
  • комплект P-NUCLEO-53L3A2 с датчиком VL53L3CX (микроконтроллерная плата NUCLEO-F401RE с платой расширения X-NUCLEO);
  • коммутационные платы VL53L1-SATEL с датчиками VL53L1CB.

Описание лазерного датчика движения

Современные системы безопасности на жилых и коммерческих объектах, где находятся ценные вещи или информация включают в себя множество структур. Один из наиболее востребованных приборов – это детектор движения. Используются различные технологии: магнитные, инфракрасные и ультразвуковые. Но наиболее надежными являются лазерные датчики движения. Они работают на базе принципа триангуляции, который формирует большую точность распознания. Интеллектуальный анализ информации оперативно осуществляет замеры статических и динамических объектов. Принцип действия прибора заключается в посыле сигнала, который проходя контролируемый участок, при наличии постороннего объекта выдает два результата: дистанцию до первоначальной стороны и расстояние до конечной точки. Разность двух чисел дает размеры. Эта информация выводится на дисплей.

Принцип работы лазерных датчиков положения

Характеристики лазерных датчиков движения

Каждый лазерный датчик движения имеет свои технические параметры, которые нужно учитывать, выбирая устройство для конкретного использования в определенных условиях:

  • измерительный диапазон;
  • точность измерения;
  • разрешение прибора;
  • формат выходного сигнала микроконтроллера;
  • диапазон рабочих температур;
  • габариты;
  • режимы работы.

Максимально точную и подробную информацию о постороннем объекте выдают датчики движения лазерные фазового типа. Они не только могут установить расстояние до него, но и его габариты, и форму.

Принцип работы лазерных датчиков положения

Область применения

Датчик движения лазерный широко используется в охранных системах на объектах, но его возможности используются в самых различных сферах:

  • АСУТП на производствах, где установлены автоматизированные системы контроля и управления процессами;
  • для контроля резки металлопроката и изделий из древесины на лесоперерабатывающих комбинатах и на металлургических площадках;
  • для контроля положения продукции на конвейерах;
  • для измерений в труднодоступных местах, в том числе при топографических работах и в других отраслях.

Принцип работы лазерных датчиков положения

Популярные устройства различных производителей

Приобретать ту или иную модель детектора движения нужно только в том случае, если ее технические параметры удовлетворяют требованиям. В продаже представлены чувствительные элементы разных производителей, далее будут описаны наиболее востребованные приборы.

RLD-150

Измеряющий луч RLD-150 визуально виден, что позволяет точно выравнивать прибор. Для расстояний менее 30 метров не требуется отражатель. Есть режим безопасной работы. Устройство можно использовать в помещениях и на улице. Комплектуется интерфейсным кабелем, длиной либо 2, либо 5 метров.

Виды и устройство датчиков положения, где можно применить в домашних условиях

Датчик — это миниатюрное, сложное устройство, которое преобразует физические параметры в сигнал. Подает он сигнал в удобной форме. Основной характеристикой датчика является его чувствительность. Датчики положения осуществляют связь между механической и электронной частью оборудования. Пользуются им для автоматизации процессов. Используются эти устройства во многих отраслях производства.

Описание и назначение

Датчики положения могут быть разными по форме. Изготавливают их для определенных целей. С помощью прибора можно определить месторасположение объекта. Причем физическое состояние не имеет значение. Объект может иметь твердое тело, быть в жидком состоянии, либо даже сыпучим.

При помощи прибора можно решить разные задачи:

  • Измеряют положение и перемещение (угловое и линейное) органов в рабочих машинах, механизмах. Измерение может совмещаться с передачей данных.
  • В АСУ, робототехнике может быть звеном обратной связи.
  • Контроль степени открытия/закрытия элементов.
  • Регулировка направляющих шкивов.
  • Электропривод.
  • Определение данных расстояния до предметов без привязки к ним.
  • Проверку функций механизмов в лабораториях, то есть провести испытания.

Принцип работы лазерных датчиков положения

Классификация, устройство и принцип действия

Датчики положения бывают бесконтактные и контактные.

  • Бесконтактные, это приборы являются индуктивными, магнитными, емкостными, ультразвуковыми и оптическими. Они при помощи магнитного, электромагнитного или электростатического поля образуют связь с объектом.
  • Контактные. Самым распространенным из этой категории, является энкодер.

Бесконтактный

Бесконтактные датчики положения или сенсорный выключатель, срабатывают без контакта с подвижным объектом. Они способны быстро реагировать и часто включаться.

По прицепу действия бесконтактные бывают:

  • емкостными,
  • индуктивными,
  • оптическими,
  • лазерные,
  • ультразвуковые,
  • микроволновые,
  • магниточувствительные.

Бесконтактные могут применяться для перехода на частоту вращения ниже, или остановки.

Про анемометры:  Бхопальская катастрофа: кто виноват в самой страшной техногенной аварии в истории - Русская семерка

Принцип работы лазерных датчиков положения

Индуктивные

Индуктивный датчик бесконтактный работает за счет изменений в электромагнитном поле.

Основные узлы индуктивного датчика изготовлены из латуни либо полиамида. Узлы связанны между собой. Конструкция надежна, способна выдерживать большие нагрузки.

  • Генератор создает электромагнитное поле.
  • Триггер Шмидта перерабатывает информацию, и передает другим узлам.
  • Усилитель способен передавать сигнал на большие расстояния.
  • Светодиодный индикатор помогает контролировать его работу и отслеживать изменение настроек.
  • Компаунд — фильтр.

Работа индуктивного прибора начинается с момента включения генератора, создается электромагнитное поле. Поле влияет на вихревые токи, которые меняют амплитуду колебаний генератора. Но генератор первый реагирует на изменения. Когда в поле попадает двигающийся металлический предмет, сигнал подается на блок управления.

После поступления сигнала, происходит его обработка. Величина сигнала зависит от объема предмета, и от расстояния, разделяющего предмет и прибор. Затем происходит преобразование сигнала.

Принцип работы лазерных датчиков положения

Емкостные

Емкостной датчик внешне может иметь обычный плоский или цилиндрический корпус, внутри которого штыревые электроды, и диэлектрическая прокладка. Одна из пластин стабильно отслеживает перемещение предмета в пространстве, в результате изменяется емкость. С помощью этих приборов измеряют угловое и линейное перемещение предметов, их размеры.

Емкостные изделия простоты, обладают высокой чувствительностью и малой инерционностью. Внешнее влияние электрических полей влияет на чувствительность прибора.

Оптические

Оптические датчики называют глазами авторизованного производства. В основном это фотодатчики, работающие в инфракрасной области. Они способны:

  • Измерять положение, перемещение предметов, после концевых выключателей.
  • Выполнять бесконтактное измерение.
  • Выявить положение предметов двигающихся на большой скорости.

Принцип работы лазерных датчиков положения

Барьерный

Барьерный оптический датчик обозначают латинской буквой «Т». Этот оптический прибор двухблочный. Используется для обнаружения предметов попавших в зону обзора между передатчиком и приемником. Зона действия до 100м.

Рефлекторный

Буквой «R» обозначается рефлекторный оптический датчик. Изделие рефлекторное вмещает в одном корпусе передатчик и приемник. Рефлектор служит отражением луча. Чтобы обнаружить предмет с зеркальной поверхностью в датчике устанавливают поляризационный фильтр. Дальность действия до 8м.

Диффузионный

Датчик диффузионный обозначается буквой «D». Корпус прибора моноблочный. Этим приборам не требуется точная фокусировка. Конструкция рассчитана на работу с предметами, находящиеся на близком расстоянии. Дальность действия 2 м.

Принцип работы лазерных датчиков положения

Лазерные датчики обладают высокой точностью. Они могут определить место, где происходит движение и дать точные размеры объекта. Приборы эти небольших габаритов. Потреблении энергии приборами минимальное. Изделие моментально способно выявить чужого и сразу включить сигнализацию.

Основа работы лазерного прибора — измерить расстояние до предмета с помощью треугольника. Излучается лазерный луч из приемника с высокой параллельностью, попадая на поверхность предмета, отражается. Отражение происходит под определенным углом. Величина угла зависит от расстояния, на котором находится предмет. Отраженный луч возвращается в приемник. Считывает информацию интегрированный микроконтроллер – он определяет параметры объекта и его расположение.

Ультразвуковые

Ультразвуковые датчики – это сенсорные приборы, которые используются для преобразования электрического тока в волны ультразвука. Их работа основана на взаимодействии колебаний ультразвука с контролируемым пространством.

Работают приборы по принципу радара — улавливают объект по отраженному сигналу. Звуковая скорость постоянная величина. Прибор способен вычислить расстояние до объекта в соответствии с диапазоном времени, когда вышел сигнал и вернулся.

Принцип работы лазерных датчиков положения

Микроволновые

Микроволновые датчики движения излучают высокочастотные электромагнитные волны. Изделие чувствительно к изменению отражаемых волн, которые создаются объектами в контролируемой зоне. Объект же может быть теплокровным, живым, или просто предметом. Важно чтобы объект отражал радиоволны.

Используемый принцип радиолокации, позволяет обнаружить объект и вычислить скорость его перемещения. При движении срабатывает прибор. Это эффект Допплера.

Магниточувствительные

Этот вид приборов изготавливают двух видов:

  • на основе механических контактов;
  • на основе эффекта Холла.

Первый может работать при переменном и постоянном токе до 300V или при напряжении близком к 0.

Изделие на основе эффекта Холла чувствительным элементом отслеживает изменение характеристик при действии внешнего магнитного поля.

Принцип работы лазерных датчиков положения

Контактные датчики — это изделия параметрического типа. Если наблюдаются трансформации механической величины, у них изменяется электрическое сопротивление. В конструкции изделия два электрода, которые обеспечивают контакт входа приемника с грунтом. Емкостной преобразователь состоит из двух металлических пластин, держат они два оператора, установленных на удалении друг от друга. Одной пластиной может быть корпус приемника.

Контактный угловой датчик называют энкодер, используется для определения угла поворота вращающегося предмета. Нейтральный отвечает за режимом работы двигателя.

Ртутный

Ртутные датчики положения имеют стеклянный корпус и по размерам схожи с неоновой лампой. Имеется два вывода-контакта с капелькой ртутного шарика внутри стеклянной вакуумной, запаянной колбы.

Используется автомобилистами для контроля угла наклона подвески, открытия капота, багажника. Используют его и радиолюбители.

Сферы применения

Области использования миниатюрных устройств обширны:

  • Используют в машиностроении для сборки, тестирования, упаковки, сварки, заклепки.
  • В лабораториях применяют для контроля, измерения.
  • Автомобильной технике, в транспортной промышленности, подвижной технике. Наиболее популярен датчик нейтральной передачи для МКПП. Во многих системах управления автомобилей присутствуют датчики. Они есть в механизме рулевого управления, клапана, педали, в подкапотных системах, в системах управления зеркалами, креслами, откидными крышами.
  • Применяют их в конструкциях роботов, в научной сфере и сфере образования.
  • Медицинской технике.
  • Сельском хозяйстве и спецтехнике.
  • Деревообрабатывающей промышленности.
  • Металлообрабатывающей области, в станках металлорежущих.
  • Проволочном производстве.
  • Конструкциях прокатных станов, в станках с программным управлением.
  • Системы слежения.
  • В охранных системах.
  • Гидравлических и пневматических системах.

Лазерные датчики, 3D сканеры, толщиномеры, приборы для контроля диаметра труб. РАЗРАБОТКА. ПРОИЗВОДСТВО. ВНЕДРЕНИЕ.

Принцип работы лазерных датчиков положения

LS5 – лазерный триангуляционный датчик положения

Принцип работы лазерных датчиков положения

LS5 – лазерный датчик положения со встроенной микропроцессорной системой управления.

LS5 позволяет с высокой точностью измерять расстояние до контролируемого объекта без механического контакта с ним. Триангуляционные лазерные датчики LS5 предназначены для использования в различных измерительных системах бесконтактных измерений линейных размеров, толщины, профиля, непрямолинейности поверхностей, внутренних и внешних диаметров.

Идеально подходит для промышленных систем контроля геометрических параметров, и параметров, рассчитываемых на их основе.

Лазерные датчики LS5 зарегистрированы в Государственном реестре средств измерений РФ под номером 41773‑09.

Характеристики лазерного триангуляционного датчика положения LS5

1 Выполняется по требованию заказчика

2 По требованию заказчика датчик может быть дополнен преобразователем интерфейса CAN

3 Наличие программируемых выходов с открытым коллектором позволяет на базе одного датчика создать систему, выдающую сигналы управления на исполнительные механизмы. Программирование осуществляется с помощью программного обеспечения, поставляемого с датчиком.

Оцените статью
Анемометры
Добавить комментарий