當前，世界上主要的工業(yè)大國都在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級，而現代工業(yè)的升級與激光技術(shù)密不可分。除了在生產(chǎn)加工方面發(fā)揮著(zhù)巨大作用外，激光技術(shù)還在精確實(shí)時(shí)測量方面有著(zhù)重要應用，為電子產(chǎn)品尺寸、透明元器件曲率、汽車(chē)飛機等大型三維物體的振動(dòng)頻譜、軸承同心度、偏心度及振動(dòng)等提供精準測量，大大提高了產(chǎn)品產(chǎn)量和生產(chǎn)效率。
要實(shí)現激光精確實(shí)時(shí)測量在工業(yè)領(lǐng)域的具體應用，則離不開(kāi)各類(lèi)激光傳感器的研發(fā)和推廣。眾所周知，現代制造業(yè)已經(jīng)是一個(gè)傳感器驅動(dòng)的世界，幾乎在所有的制造過(guò)程中，精確的實(shí)時(shí)測量在很大程度上依賴(lài)于傳感器。在引入光學(xué)技術(shù)后，傳感器朝著(zhù)更快速、更精確、更可靠的方向發(fā)展。與傳統測量方式相比，光學(xué)測量傳感器，尤其是激光測量傳感器因其非接觸且快速測量的能力在工業(yè)中得到廣泛的應用。其中最典型的應用例子就是高精度的激光位移傳感器。
激光位移傳感器市場(chǎng)現狀
激光位移傳感器常用于長(cháng)度、距離、振動(dòng)、速度、方位等物理量的測量，還可用于探傷和大氣污染物的監測等。通過(guò)激光位移傳感器測量金屬薄片（薄板）的厚度變化，可以幫助發(fā)現皺紋、小洞或者重疊，避免機器發(fā)生故障；而在微小零件的位置識別、傳送帶上有無(wú)零件的監測、機械手位置（工具中心位置）的控制等方面的應用，則可以確保設備、產(chǎn)線(xiàn)的高效運轉；在灌裝產(chǎn)品線(xiàn)上，可利用激光束反射表面的擴展程序來(lái)精確的識別灌裝產(chǎn)品填充是否合格，在監測數量的同時(shí)也能保證灌裝質(zhì)量。此外，在絕對距離測量、相對位移測量、遠程振動(dòng)測量或振動(dòng)頻譜測量、輪廓檢測、厚度測量、曲率測量、透明物體的厚度測量等方面，激光位移傳感器都有著(zhù)無(wú)可比擬的優(yōu)勢。
據數據顯示，國內通用激光位移傳感器市場(chǎng)規模已達120億，且每年保持20％的增速，但99.87％的國內市場(chǎng)被國外廠(chǎng)商占據，我國工業(yè)自動(dòng)化系統集成商雖然對該器件的認知率超過(guò)95％以上，但由于價(jià)格昂貴、適配困難等原因，實(shí)際使用率不足10％。
激光位移傳感器介紹
目前已有很多技術(shù)能實(shí)現精確的光學(xué)位移測量，而工業(yè)化的激光位移傳感器一般采用激光三角測量法和激光回波分析法兩種方法，此外還可利用彩色共焦和干涉測量原理進(jìn)行精確的位移測量。此外，激光位移傳感器也被用來(lái)進(jìn)行非接觸振動(dòng)測量。但對于特定的測量條件和測量要求，以上方法都各有缺陷。
對激光位移傳感器而言，激光三角測量法適用于高精度、短距離的測量，激光回波分析法則用于遠距離測量。在當前的工業(yè)機器人應用中，通常采用三角測量法，這種方法最高線(xiàn)性度可達1um，分辨率可達到0.1um的水平。
激光三角法是一種由角度計算得到單點(diǎn)或多維的距離測量。通過(guò)鏡頭將可見(jiàn)紅色激光射向被測物體表面，經(jīng)物體反射的激光通過(guò)接收器鏡頭，被內部的CCD線(xiàn)性相機接收，根據不同的距離，CCD線(xiàn)性相機可以在不同的角度下“看見(jiàn)”這個(gè)光點(diǎn)。根據這個(gè)角度及已知的激光和相機之間的距離，數字信號處理器就能計算出傳感器和被測物體之間的距離。
