激光位移傳感器測量時需要考慮的“關鍵因素”

　　當今市場上的大多數激光位移傳感器都使用相同的測量原理，即激光三角測量技術，將目標距離轉換為輸出信號。然而，傳感器機械、光學、機械穩定性和信號處理算法的個性化設計可能因供應商而異。

　　

　　有許多因素在確定實際激光位移傳感器精度方面都起著重要作用。因此，不僅要了解這些因素以及它們在多大程度上影響傳感器精度，而且還要了解傳感器供應商近期開發的創新技術，以幫助克服這些潛在錯誤，這一點至關重要。

　　

　　目標光學特性的動態變化

　　

　　現在可以實時補償從目標表面接收到的反射光從不斷變化的表面進入激光的變化。對于每個測量值，曝光時間或激光產生的光量可以與目標表面的反射特性進行匹配，而無需應用任何平均濾波器。這導致曝光與被測量的表面條件匹配，從而產生穩定和正確的測量值。然而，并非所有傳感器供應商都能提供這種自動實時表面補償功能，從而導致輸出測量值出現錯誤。

　　

　　標準的市售激光位移傳感器通常采用時移控制進行操作，該控制對從先前測量周期接收到的強度值進行操作。在這種情況下，來自先前測量的反射量（通常為3到5）被平均，然后用于預測下一次測量所需的激光強度量。對于變化的或有紋理的表面，這種表面補償方法產生的測量值與實際測量值明顯不同。

　　

　　優化表面粗糙度

　　

　　在表面有微小微加工痕跡的閃亮金屬或加工表面上進行測量時，不建議使用小的激光光斑。這是因為微加工表面特征會使來自小點的反射光失真，從而導致測量信號嘈雜或不穩定。

　　

　　克服這個問題的一個解決方案是生產具有不同光斑幾何形狀的激光位移傳感器。簡單地移動到更大的激光光斑可能會克服上述一些問題，但這會產生降低傳感器分辨率的不利影響。通常，具有大光斑的激光傳感器具有較大的測量范圍，這會導致較大的線性誤差。

　　

　　因此，一些激光傳感器制造商制造了具有僅幾毫米寬的短“激光線”光斑的高分辨率激光傳感器。結合特定的軟件算法，這種組合可以濾除亞微米范圍內由表面粗糙度、缺陷、壓痕或孔洞引起的任何干擾，尤其是在拋光金屬上。

　　

　　此外，這些類型的傳感器非常適合在結構化表面上進行測量，其中需要測量到表面的距離而不是結構本身，即距離測量不應受表面結構的影響，而應提供與目標的距離的恒定、可靠值。