01D100型(xing)德國(guó)(guo)IFM激(ji)光(guang)傳感(gan)器的(de)功(gong)能:
利(li)用激(ji)光(guang)的(de)高(gao)方(fang)向性(xing)、高(gao)單(dan)色性(xing)和(he)高(gao)亮(liang)度等(deng)特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)(xian)無(wú)接觸遠(yuǎn)距(ju)離(li)測(cè)量。激(ji)光(guang)傳感(gan)器常(chang)用於長(zhǎng)度、距(ju)離(li)、振(zhen)動(dòng)、速度、方(fang)位等(deng)物理量的(de)測(cè)量,還(hai)可用於探傷和(he)大(da)氣汙染物的(de)監(jiān)測(cè)等(deng)。
德(de)國(guó)IFM激(ji)光(guang)傳感(gan)器激(ji)光(guang)測(cè)長(zhǎng)
精密(mi)測(cè)量長(zhǎng)(chang)度是(shi)精密(mi)機(jī)(ji)械(xie)制造(zao)工(gong)業(yè)和(he)光(guang)學(xué)(xue)加(jia)工(gong)工(gong)業(yè)的(de)關(guān)(guan)鍵(jian)技術(shù)之(zhi)壹(yi)?,F(xiàn)(xian)代長(zhǎng)(chang)度計(jì)(ji)量(liang)多(duo)是利用光波的(de)幹(gan)涉現(xiàn)(xian)象來(lái)(lai)進(jìn)(jin)行的(de),其(qi)精度主(zhu)要(yao)取(qu)決(jue)於光的(de)單(dan)色性(xing)的(de)好(hao)壞。激(ji)光(guang)是理想的(de)光(guang)源,它(ta)比以(yi)往(wang)好的(de)單(dan)色光(guang)源(氪(ke)-86燈(deng))還(hai)純(chun)10萬(wàn)(wan)倍(bei)。因此(ci)激(ji)光(guang)測(cè)長(zhǎng)的(de)量(liang)程大(da)、精度高(gao)。由(you)光學(xué)(xue)原理可知(zhi)單(dan)色光(guang)的(de)最(zui)大(da)可測(cè)長(zhǎng)度L與(yu)波長(zhǎng)(chang)λ和(he)譜(pu)線寬度δ之(zhi)間的(de)關(guān)(guan)系(xi)是(shi)L=λ/δ。用氪(ke)-86燈(deng)可測(cè)最(zui)大(da)長(zhǎng)度為(wei)38.5厘(li)米,對(duì)於(yu)較長(zhǎng)(chang)物體(ti)就(jiu)需分段測(cè)量而使精度降(jiang)低。若用氦氖(nai)氣體激(ji)光(guang)器,則(ze)最(zui)大(da)可測(cè)幾十(shi)公(gong)裏。壹(yi)般(ban)測(cè)量數(shù)米之(zhi)內(nèi)(nei)的(de)長(zhǎng)(chang)度,其(qi)精度可達(dá)(da)0.1微米。
德國(guó)(guo)IFM激(ji)光(guang)傳感(gan)器激(ji)光(guang)測(cè)距
它(ta)的(de)原理與(yu)無(wú)線電雷達(dá)(da)相同(tong),將(jiang)激(ji)光(guang)對(duì)準(zhǔn)(zhun)目(mu)標(biāo)發(fā)射(she)出去後(hou),測(cè)量它(ta)的(de)往(wang)返時(shí)間,再乘以(yi)光(guang)速(su)即(ji)得到往(wang)返距(ju)離(li)。由(you)於激(ji)光(guang)具有高(gao)方(fang)向性(xing)、高(gao)單(dan)色性(xing)和(he)高(gao)功率等(deng)優(yōu)(you)點(diǎn),這些(xie)對(duì)(dui)於測(cè)遠(yuǎn)距(ju)離(li)、判定目(mu)標(biāo)方(fang)位、提高(gao)接收(shou)系(xi)統(tǒng)(tong)的(de)信噪(zao)比、保(bao)證測(cè)量精度等(deng)都(dou)是很(hen)關(guān)鍵(jian)的(de),因此(ci)激(ji)光(guang)測(cè)距儀(yi)日(ri)益(yi)受(shou)到(dao)重(zhong)視。在激(ji)光(guang)測(cè)距儀(yi)基(ji)礎(chǔ)(chu)上發(fā)展(zhan)起來(lái)(lai)的(de)激(ji)光(guang)雷達(dá)(da)不僅(jin)能測(cè)距,而且(qie)還(hai)可以(yi)測(cè)目(mu)標(biāo)方(fang)位、運(yùn)運(yùn)(yun)速度和(he)加(jia)速度等(deng),已(yi)成(cheng)功(gong)地用於人造(zao)衛(wèi)星(xing)的(de)測(cè)距和(he)跟(gen)蹤,例(li)如(ru)采用紅寶(bao)石激(ji)光(guang)器的(de)激(ji)光(guang)雷達(dá)(da),測(cè)距範(fàn)圍為(wei)500~2000公(gong)裏,誤(wu)差(cha)僅幾(ji)米。不久(jiu)前(qian),真(zhen)尚(shang)有的(de)研(yan)發(fā)中(zhong)心研制出(chu)的(de)LDM系(xi)列測(cè)距傳(chuan)感(gan)器,可以(yi)在數(shù)千(qian)米測(cè)量範(fàn)圍內(nèi)(nei)的(de)精度可以(yi)達(dá)(da)到微米級(jí)別。常(chang)采用紅寶(bao)石激(ji)光(guang)器、釹玻(bo)璃激(ji)光(guang)器、二氧化(hua)碳激(ji)光(guang)器以(yi)及(ji)砷化(hua)鎵(jia)激(ji)光(guang)器作為(wei)激(ji)光(guang)測(cè)距儀(yi)的(de)光(guang)源。
德(de)國(guó)(guo)IFM激(ji)光(guang)傳感(gan)器激(ji)光(guang)測(cè)振(zhen)
它(ta)基(ji)於多(duo)普勒原理測(cè)量物體(ti)的(de)振(zhen)動(dòng)速度。多(duo)普勒原理是指(zhi):若波源或(huo)接收(shou)波的(de)觀(guan)察者相對(duì)於傳(chuan)播波的(de)媒(mei)質(zhì)而運(yùn)(yun)動(dòng),那麼(me)觀察者所(suo)測(cè)到的(de)頻(pin)率不僅(jin)取(qu)決(jue)於波源發(fā)(fa)出(chu)的(de)振(zhen)動(dòng)頻(pin)率而且(qie)還(hai)取(qu)決(jue)於波源或(huo)觀(guan)察者的(de)運(yùn)(yun)動(dòng)速度的(de)大(da)小和(he)方(fang)向。所(suo)測(cè)頻(pin)率與(yu)波源的(de)頻(pin)率之(zhi)差(cha)稱為(wei)多(duo)普勒頻(pin)移。在振(zhen)動(dòng)方(fang)向與(yu)方(fang)向壹(yi)致時(shí)多(duo)普頻(pin)移fd=v/λ,式中v 為(wei)振(zhen)動(dòng)速度、λ為(wei)波長(zhǎng)(chang)。在激(ji)光(guang)多(duo)普勒振(zhen)動(dòng)速度測(cè)量?jī)x(yi)中,由(you)於光往(wang)返的(de)原因,fd =2v/λ。這種測(cè)振(zhen)儀(yi)在測(cè)量時(shí)由(you)光學(xué)(xue)部(bu)分(fen)將(jiang)物體(ti)的(de)振(zhen)動(dòng)轉(zhuǎn)換(huan)為(wei)相(xiang)應(yīng)(ying)的(de)多(duo)普勒頻(pin)移,並(bing)由(you)光檢(jian)測(cè)器將(jiang)此(ci)頻(pin)移轉(zhuǎn)換(huan)為(wei)電(dian)信號(hào)(hao),再(zai)由(you)電路(lu)部(bu)分(fen)作適(shi)當(dāng)(dang)處理後送(song)往(wang)多(duo)普勒信號(hào)(hao)處理器將(jiang)多(duo)普勒頻(pin)移信號(hào)(hao)變換(huan)為(wei)與(yu)振(zhen)動(dòng)速度相(xiang)對(duì)(dui)應(yīng)(ying)的(de)電(dian)信號(hào)(hao),最(zui)後(hou)記(ji)錄於磁(ci)帶(dai)。這種測(cè)振(zhen)儀(yi)采用波長(zhǎng)(chang)為(wei)6328埃(ai)(┱)的(de)氦(hai)氖(nai)激(ji)光(guang)器,用聲(sheng)光調(diào)(tiao)制器(qi)進(jìn)(jin)行光(guang)頻(pin)調(diào)(tiao)制,用石英晶體振(zhen)蕩器(qi)加(jia)功率放(fang)大(da)電路(lu)作為(wei)聲(sheng)光調(diào)(tiao)制器(qi)的(de)驅(qū)動(dòng)源,用光電倍增(zeng)管(guan)進(jìn)(jin)行光(guang)電檢(jian)測(cè),用頻(pin)率跟(gen)蹤器來(lái)(lai)處理多(duo)普勒信號(hào)(hao)。它(ta)的(de)優(yōu)(you)點(diǎn)是(shi)使用方(fang)便,不需要固(gu)定參考(kao)系(xi),不影(ying)響物體(ti)本(ben)身的(de)振(zhen)動(dòng),測(cè)量頻(pin)率範(fàn)圍寬(kuan)、精度高(gao)、動(dòng)態(tài)範(fàn)圍大(da)。缺(que)點(diǎn)是(shi)測(cè)量過(guò)程受(shou)其(qi)他雜散光的(de)影(ying)響較大(da)。
德國(guó)IFM激(ji)光(guang)傳感(gan)器激(ji)光(guang)測(cè)速
它(ta)也是(shi)基(ji)多(duo)普勒原理的(de)壹(yi)種(zhong)激(ji)光(guang)測(cè)速方(fang)法,用得較多(duo)的(de)是(shi)激(ji)光(guang)多(duo)普勒流(liu)速計(jì)(見(jiàn)激(ji)光(guang)流量計(jì)(ji)),它(ta)可以(yi)測(cè)量風(fēng)洞(dong)氣(qi)流速(su)度、火(huo)箭燃料(liao)流速(su)、飛行器(qi)噴(pen)射(she)氣流流(liu)速(su)、大(da)氣風(fēng)速(su)和(he)化(hua)學(xué)(xue)反應(yīng)(ying)中(zhong)粒(li)子(zi)的(de)大(da)小及(ji)匯(hui)聚(ju)速度等(deng)。
德(de)國(guó)IFM激(ji)光(guang)傳感(gan)器工(gong)作時(shí),先由(you)激(ji)光(guang)發(fā)射(she)二極管(guan)對(duì)準(zhǔn)(zhun)目(mu)標(biāo)發(fā)射(she)激(ji)光(guang)脈沖。經(jīng)(jing)目(mu)標(biāo)反射(she)後激(ji)光(guang)向各方(fang)向散射(she)。部(bu)分(fen)散射(she)光返回(hui)到(dao)傳感(gan)器接收(shou)器(qi),被(bei)光(guang)學(xué)(xue)系(xi)統(tǒng)(tong)接收(shou)後(hou)成(cheng)像(xiang)到(dao)雪(xue)崩(beng)光電二極管(guan)上。雪崩(beng)光(guang)電二極管(guan)是壹(yi)種(zhong)內(nèi)(nei)部(bu)具有放大(da)功能的(de)光(guang)學(xué)(xue)傳(chuan)感(gan)器,因此(ci)它(ta)能(neng)檢(jian)測(cè)極其(qi)微弱(ruo)的(de)光(guang)信號(hào)(hao),並(bing)將(jiang)其(qi)轉(zhuǎn)化(hua)為(wei)相(xiang)應(yīng)(ying)的(de)電(dian)信號(hào)(hao)。 常(chang)見(jiàn)的(de)是(shi)激(ji)光(guang)測(cè)距傳(chuan)感(gan)器,它(ta)通(tong)過(guò)記(ji)錄並處理從光(guang)脈(mai)沖發(fā)出(chu)到(dao)返(fan)回(hui)被(bei)接收(shou)所(suo)經(jīng)(jing)歷的(de)時(shí)間,即可測(cè)定目(mu)標(biāo)距離(li)。激(ji)光(guang)傳感(gan)器必(bi)須極其(qi)精確(que)地(di)測(cè)定傳輸時(shí)間,因?yàn)?wei)光(guang)速(su)太(tai)快。
產(chǎn)品(pin)實(shí)物如(ru)下(xia)圖(tu)所(suo)示(shi):
