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易福門IFM激光傳感器的主要性能

更新時(shí)間:2020-01-07      點(diǎn)擊次數(shù):803

易福門IFM激光傳感器利用激光的高方向性、高單色性和高亮度等特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)無接觸遠(yuǎn)距離測量。激光傳感器常用于長度、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(jiān)測等。具體分為以下四點(diǎn):

 

一:激光測長

精密測量長度是精密機(jī)械制造工業(yè)和光學(xué)加工工業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

現(xiàn)代長度計(jì)量多是利用光波的干涉現(xiàn)象來進(jìn)行的,其精度主要取決于光的單色性的好壞。激光是理想的光源,它比以往的單色光源(氪-86燈)還純10萬倍。因此激光測長的量程大、精度高。由光學(xué)原理可知單色光的大可測長度L與波長λ和譜線寬度δ之間的關(guān)系是L=λ/δ。用氪-86燈可測大長度為38.5厘米,對于較長物體就需分段測量而使精度降低。若用氦氖氣體激光器,則大可測幾十公里。一般測量數(shù)米之內(nèi)的長度,其精度可達(dá)0.1微米。

 

二:激光測距

它的原理與無線電雷達(dá)相同,將激光對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射出去后,測量它的往返時(shí)間,再乘以光速即得到往返距離。由于激光具有高方向性、高單色性和高功率等優(yōu)點(diǎn),這些對于測遠(yuǎn)距離、判定目標(biāo)方位、提高接收系統(tǒng)的信噪比、保證測量精度等都是很關(guān)鍵的,因此激光測距儀日益受到重視。在激光測距儀基礎(chǔ)上發(fā)展起來的激光雷達(dá)不僅能測距,而且還可以測目標(biāo)方位、運(yùn)運(yùn)速度和加速度等,已成功地用于人造衛(wèi)星的測距和跟蹤,例如采用紅寶石激光器的激光雷達(dá),測距范圍為500~2000公里,誤差僅幾米。不久前,真尚有的研發(fā)中心研制出的LDM系列測距傳感器,可以在數(shù)千米測量范圍內(nèi)的精度可以達(dá)到微米級別。常采用紅寶石激光器、釹玻璃激光器、二氧化碳激光器以及砷化鎵激光器作為激光測距儀的光源。

 

三:激光測振

它基于多普勒原理測量物體的振動(dòng)速度。多普勒原理是指:

若波源或接收波的觀察者相對于傳播波的媒質(zhì)而運(yùn)動(dòng),那么觀察者所測到的頻率不僅取決于波源發(fā)出的振動(dòng)頻率而且還取決于波源或觀察者的運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向。所測頻率與波源的頻率之差稱為多普勒頻移。在振動(dòng)方向與方向一致時(shí)多普頻移fd=v/λ,式中v 為振動(dòng)速度、λ為波長。在激光多普勒振動(dòng)速度測量儀中,由于光往返的原因,fd =2v/λ。這種測振儀在測量時(shí)由光學(xué)部分將物體的振動(dòng)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的多普勒頻移,并由光檢測器將此頻移轉(zhuǎn)換為電信號,再由電路部分作適當(dāng)處理后送往多普勒信號處理器將多普勒頻移信號變換為與振動(dòng)速度相對應(yīng)的電信號,后記錄于磁帶。這種測振儀采用波長為6328埃(┱)的氦氖激光器,用聲光調(diào)制器進(jìn)行光頻調(diào)制,用石英晶體振蕩器加功率放大電路作為聲光調(diào)制器的驅(qū)動(dòng)源,用光電倍增管進(jìn)行光電檢測,用頻率跟蹤器來處理多普勒信號。它的優(yōu)點(diǎn)是使用方便,不需要固定參考系,不影響物體本身的振動(dòng),測量頻率范圍寬、精度高、動(dòng)態(tài)范圍大。缺點(diǎn)是測量過程受其他雜散光的影響較大。

 

四:激光測速

它也是基多普勒原理的一種激光測速方法,用得較多的是激光多普勒流速計(jì)(見激光流量計(jì)),它可以測量風(fēng)洞氣流速度、火箭燃料流速、飛行器噴射氣流流速、大氣風(fēng)速和化學(xué)反應(yīng)中粒子的大小及匯聚速度等。 

 

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