四(si)個(ge)點來介(jie)紹O1D100型德國(guo)IFM激光(guang)傳(chuan)感(gan)器(qi)的功能(neng)：
德國(guo)IFM激光(guang)傳(chuan)感(gan)器(qi)測(ce)長
精密測(ce)量長度是(shi)精密機械(xie)制造工業(yè)和(he)光學(xue)加工(gong)工業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)(shu)之(zhi)壹?，F(xiàn)(xian)代(dai)長度計量多(duo)是(shi)利用光(guang)波(bo)的(de)幹(gan)涉現(xiàn)(xian)象來(lai)進(jin)行(xing)的(de)，其精度主(zhu)要(yao)取決(jue)於光(guang)的(de)單色性(xing)的好(hao)壞(huai)。激(ji)光(guang)是(shi)理想的(de)光源，它比以(yi)往好(hao)的單(dan)色光(guang)源（氪-86燈）還(hai)純(chun)10萬倍(bei)。因(yin)此激光測(ce)長的量程大、精度高(gao)。由(you)光學(xue)原(yuan)理(li)可知(zhi)單色光(guang)的最(zui)大可測(ce)長度L與波(bo)長λ和譜線寬度(du)δ之(zhi)間(jian)的關(guān)(guan)系是(shi)L=λ/δ。用氪－86燈可(ke)測(ce)最(zui)大長度為38.5厘(li)米(mi)，對(dui)於較(jiao)長物體(ti)就需分(fen)段測(ce)量而使(shi)精度降(jiang)低(di)。若用(yong)氦氖氣(qi)體(ti)激光(guang)器(qi)，則(ze)最(zui)大可測(ce)幾十公(gong)裏。壹般測(ce)量數(shù)米(mi)之(zhi)內(nèi)(nei)的長度，其精度可(ke)達0.1微(wei)米(mi)。
德國(guo)IFM激光(guang)傳(chuan)感(gan)器(qi)測(ce)距(ju)
它(ta)的(de)原(yuan)理與無線(xian)電雷達相同(tong)，將激光對(dui)準目(mu)標發(fā)射出(chu)去後(hou)，測(ce)量它的(de)往返時間(jian)，再乘(cheng)以(yi)光(guang)速(su)即(ji)得到往返距(ju)離(li)。由(you)於激(ji)光(guang)具有高方向(xiang)性(xing)、高(gao)單(dan)色性(xing)和高(gao)功率(lv)等優(yōu)(you)點，這些對(dui)於測(ce)遠距(ju)離(li)、判定目標(biao)方位(wei)、提(ti)高接收(shou)系統(tǒng)(tong)的信(xin)噪(zao)比、保(bao)證(zheng)測(ce)量精度等(deng)都是(shi)很(hen)關(guān)(guan)鍵的，因此激光測(ce)距(ju)儀(yi)日(ri)益(yi)受到重視(shi)。在(zai)激光(guang)測(ce)距(ju)儀(yi)基(ji)礎(chǔ)(chu)上(shang)發(fā)展(zhan)起(qi)來的激光(guang)雷(lei)達不(bu)僅(jin)能測(ce)距(ju)，而(er)且還(hai)可(ke)以測(ce)目標方位(wei)、運運速度(du)和(he)加速(su)度(du)等，已成功地用(yong)於人造衛(wèi)星的(de)測(ce)距(ju)和(he)跟(gen)蹤(zong)，例(li)如(ru)采(cai)用紅(hong)寶石(shi)激光器(qi)的激光(guang)雷(lei)達，測(ce)距(ju)範(fan)圍為500～2000公(gong)裏,誤差(cha)僅(jin)幾米(mi)。不久(jiu)前(qian)，真(zhen)尚有的研發(fā)中心研制(zhi)出(chu)的(de)LDM系列測(ce)距(ju)傳(chuan)感(gan)器(qi)，可以在(zai)數(shù)千(qian)米(mi)測(ce)量範圍內(nèi)的(de)精度可(ke)以達到(dao)微米(mi)級(ji)別(bie)。常采(cai)用紅(hong)寶石(shi)激光器(qi)、釹玻(bo)璃(li)激光器(qi)、二(er)氧化(hua)碳(tan)激光(guang)器(qi)以及砷(shen)化(hua)鎵(jia)激(ji)光器(qi)作(zuo)為激(ji)光(guang)測(ce)距(ju)儀(yi)的(de)光(guang)源。
德國(guo)IFM激光(guang)傳(chuan)感(gan)器(qi)測(ce)振(zhen)
它(ta)基(ji)於多(duo)普(pu)勒(le)原(yuan)理(li)測(ce)量物體(ti)的(de)振(zhen)動(dong)速(su)度。多(duo)普(pu)勒(le)原(yuan)理(li)是(shi)指：若波(bo)源或接收(shou)波(bo)的(de)觀(guan)察(cha)者(zhe)相對(dui)於傳(chuan)播(bo)波(bo)的(de)媒(mei)質(zhì)而運動(dong)，那(na)麼觀察(cha)者(zhe)所(suo)測(ce)到的頻(pin)率(lv)不僅(jin)取決(jue)於波(bo)源發(fā)出(chu)的(de)振(zhen)動(dong)頻(pin)率而且還(hai)取(qu)決(jue)於波(bo)源或觀察(cha)者(zhe)的(de)運(yun)動(dong)速(su)度的大小和方向(xiang)。所(suo)測(ce)頻率與波(bo)源的頻率之(zhi)差(cha)稱為多(duo)普(pu)勒(le)頻(pin)移(yi)。在(zai)振(zhen)動(dong)方向(xiang)與方向(xiang)壹致時多(duo)普(pu)頻(pin)移(yi)fd=v/λ，式(shi)中v 為振(zhen)動(dong)速(su)度、λ為波(bo)長。在(zai)激光(guang)多(duo)普(pu)勒(le)振(zhen)動(dong)速(su)度測(ce)量儀中，由(you)於光(guang)往返的原因(yin),fd =2v/λ。這種測(ce)振(zhen)儀(yi)在(zai)測(ce)量時由(you)光學(xue)部(bu)分(fen)將物體(ti)的(de)振(zhen)動(dong)轉(zhuǎn)換(huan)為相應的(de)多(duo)普(pu)勒(le)頻(pin)移(yi),並(bing)由(you)光檢(jian)測(ce)器(qi)將此頻移轉(zhuǎn)換(huan)為電信(xin)號(hao),再由(you)電路(lu)部(bu)分(fen)作(zuo)適(shi)當(dang)處(chu)理(li)後(hou)送往多(duo)普(pu)勒(le)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)器(qi)將多(duo)普(pu)勒(le)頻(pin)移(yi)信(xin)號(hao)變換(huan)為與振(zhen)動(dong)速(su)度相對(dui)應的(de)電信(xin)號(hao)，最(zui)後(hou)記錄於磁(ci)帶(dai)。這(zhe)種測(ce)振(zhen)儀(yi)采(cai)用波(bo)長為6328埃(┱)的氦氖激光器(qi)，用聲(sheng)光調(diào)制(zhi)器(qi)進(jin)行(xing)光(guang)頻調(diào)制(zhi)，用(yong)石(shi)英晶體(ti)振(zhen)蕩(dang)器(qi)加功率(lv)放大電路(lu)作(zuo)為聲(sheng)光調(diào)制(zhi)器(qi)的驅(qū)(qu)動(dong)源，用光電倍(bei)增(zeng)管(guan)進(jin)行(xing)光(guang)電檢測(ce)，用頻率(lv)跟(gen)蹤(zong)器(qi)來處(chu)理(li)多(duo)普(pu)勒(le)信(xin)號(hao)。它的(de)優(yōu)(you)點是(shi)使用方便，不(bu)需(xu)要(yao)固定參考(kao)系,不影響物體(ti)本(ben)身(shen)的振(zhen)動(dong),測(ce)量頻率(lv)範(fan)圍寬、精度高(gao)、動(dong)態(tài)(tai)範圍大。缺點是(shi)測(ce)量過程受(shou)其他雜(za)散(san)光的(de)影響較大。
德國(guo)IFM激光(guang)傳(chuan)感(gan)器(qi)測(ce)速
它也(ye)是(shi)基多(duo)普(pu)勒(le)原(yuan)理(li)的(de)壹種激(ji)光(guang)測(ce)速方法(fa),用得較(jiao)多(duo)的(de)是(shi)激光多(duo)普(pu)勒(le)流速計(ji)(見(jian)激光流量計(ji)),它(ta)可以測(ce)量風(feng)洞(dong)氣(qi)流速度(du)、火(huo)箭燃料(liao)流速、飛行(xing)器(qi)噴射氣(qi)流流速、大氣(qi)風(feng)速和化(hua)學反(fan)應中粒(li)子(zi)的大小及匯聚速度等(deng)。
德國(guo)IFM激光(guang)傳(chuan)感(gan)器(qi)：利用激(ji)光技(ji)術(shù)(shu)進(jin)行(xing)測(ce)量的傳(chuan)感(gan)器(qi)。它由(you)激光(guang)器(qi)、激光檢(jian)測(ce)器(qi)和測(ce)量電路(lu)組(zu)成。德國(guo)IFM激光(guang)傳(chuan)感(gan)器(qi)是(shi)新型測(ce)量儀表，它的優(yōu)(you)點是(shi)能實現(xiàn)(xian)無(wu)接觸(chu)遠(yuan)距(ju)離(li)測(ce)量，速度(du)快，精度高(gao)，量程大，抗(kang)光、電幹(gan)擾能(neng)力強等。
產(chǎn)(chan)品特(te)征：
激(ji)光防護等級(ji)2
外殼(ke)矩形的
電氣(qi)數(shù)據(jù)(ju)
工(gong)作(zuo)電壓 [V]18...30 DC; (按照cULus工作(zuo)電壓"電源級(ji)2")
電流損耗 [mA]< 150
防護等級(ji)III
反(fan)相保(bao)護有
使用壽命(ming) [h]50000
總(zong)的(de)輸入(ru)/輸出(chu)
輸(shu)入(ru)和(he)輸(shu)出(chu)總(zong)數(shù)數(shù)字(zi)輸(shu)出(chu)數(shù)量(liang): 2; 模(mo)擬(ni)輸出(chu)數(shù)量(liang): 1
輸(shu)出(chu)：
輸(shu)出(chu)數(shù)量(liang)2
電氣(qi)設(she)計PNP
數(shù)字(zi)輸(shu)出(chu)數(shù)量(liang)2
輸(shu)出(chu)功(gong)能(neng)常(chang)開(kai)/常(chang)閉(bi); (可設(she)定參數(shù))
每個(ge)輸出(chu)最(zui)大電流負載(zai) [mA]200
模(mo)擬(ni)輸出(chu)數(shù)量(liang)1
模(mo)擬(ni)電流輸出(chu) [mA]4...20; (IEC 61131-2)
負載(zai)最(zui)大值(zhi) [Ω]250
模(mo)擬(ni)電壓輸(shu)出(chu) [V]0...10; (IEC 61131-2)
負載(zai)電阻(zu)最(zui)小(xiao)值(zhi) [Ω]5000
短路(lu)保(bao)護有
短路(lu)保(bao)護類型脈沖(chong)
過載保(bao)護有
德國(guo)IFM激光(guang)傳(chuan)感(gan)器(qi)工作(zuo)時，先(xian)由(you)激光(guang)發(fā)射二(er)極管(guan)對(dui)準目(mu)標發(fā)射激(ji)光脈沖(chong)。經(jīng)(jing)目標(biao)反(fan)射後(hou)激(ji)光向(xiang)各(ge)方向(xiang)散(san)射。部(bu)分(fen)散(san)射光(guang)返回到(dao)傳(chuan)感(gan)器(qi)接收(shou)器(qi)，被(bei)光(guang)學(xue)系統(tǒng)(tong)接收(shou)後(hou)成(cheng)像到雪崩(beng)光電二(er)極管(guan)上(shang)。雪崩(beng)光電二(er)極管(guan)是(shi)壹種內(nèi)(nei)部(bu)具(ju)有放大功能的(de)光學(xue)傳感(gan)器(qi)，因此它能檢測(ce)極其微弱(ruo)的光(guang)信(xin)號(hao)，並將(jiang)其轉(zhuǎn)化(hua)為相應的(de)電信(xin)號(hao)。 常見(jian)的(de)是(shi)激光測(ce)距(ju)傳(chuan)感(gan)器(qi)，它通(tong)過記錄並處(chu)理(li)從光(guang)脈沖(chong)發(fā)出(chu)到(dao)返回被(bei)接(jie)收(shou)所經(jīng)(jing)歷的(de)時間(jian)，即(ji)可測(ce)定目標(biao)距(ju)離(li)。德國(guo)IFM激光(guang)傳(chuan)感(gan)器(qi)必須極其精確地(di)測(ce)定傳輸(shu)時(shi)間(jian)，因為(wei)光(guang)速太(tai)快。
例(li)如(ru)，光速約為(wei)3*10^8m/s，要(yao)想使(shi)分(fen)辨(bian)率達到(dao)1mm，則(ze)傳輸時(shi)間(jian)測(ce)距(ju)傳(chuan)感(gan)器(qi)的電子電路(lu)必(bi)須能分(fen)辨(bian)出(chu)以(yi)下(xia)極短的時(shi)間(jian)：
0.001m/(3*10^8m/s)=3ps
要(yao)分(fen)辨(bian)出(chu)3ps的(de)時(shi)間(jian)，這是(shi)對(dui)電子技(ji)術(shù)(shu)提(ti)出(chu)的(de)過高要(yao)求(qiu)，實現(xiàn)(xian)起(qi)來造價(jia)太(tai)高(gao)。但(dan)是(shi)如今的激光(guang)測(ce)距(ju)傳(chuan)感(gan)器(qi)巧(qiao)妙地避開了(le)這壹障礙，利用壹種簡單(dan)的(de)統(tǒng)(tong)計學(xue)原理(li)，即(ji)平均法(fa)則(ze)實現(xiàn)(xian)了(le)1mm的分(fen)辨(bian)率，並(bing)且能保(bao)證(zheng)響應速度(du)。
|
|
|
|
|
 |
