基于脉冲测距技术的测距传感器

2023-09-26 10:47:55    

基于脉冲测距技术的测距传感器成为了一种非常高效和准确的解决方案。这种传感器通过测量从传感器到目标物体的时间来计算距离,因此能够精确测量较长距离。脉冲测距技术利用了光或声波在传播过程中的速度不变的特性。当脉冲光束或声波束被发射器发射后,它们会经过一段时间后被接收器捕获。通过测量发射和接收之间的时间差,便可以计算出目标和传感器之间的距离。

与其他传感器相比,基于脉冲测距技术的传感器具有许多优势。首先,它们能够测量超过传统方法所能达到的更长距离。这对于工业和测绘等领域来说非常重要,因为传统的测距方法可能会受到空间限制的影响。

基于脉冲测距技术的测距传感器具有非常高的精度和稳定性。传统方法使用的角度或时间方法可能会受到信号强度、环境干扰等因素的影响,从而导致测距结果的不准确。然而,基于脉冲测距技术的传感器可以直接测量时间差,减少了这些干扰因素的影响,从而提供了更加可靠和准确的距离数据。

基于脉冲测距技术的测距传感器还具有快速响应和广泛的应用领域。由于其快速测量的特性,它们可以被广泛应用于机器人、自动驾驶、无人机等需要实时感知周围环境的场景中。

脉冲测距技术还能够实现对多个目标的同时测量。这在一些需要对多个目标进行距离测量的场景中尤为重要,例如仓储物流、安防监控等领域。

脉冲测距仪原理

实际使用过程中是感觉不到差别的。相位式和时差式激光测距仪。脉冲式是指发射的时候发射一下,停止一下,再发射,再停止。相位法是指计算距离的算法,相位法的激光测距仪也是脉冲式的。

脉冲测距法。由测线一端的仪器发射光脉冲,一小部分直接由仪器内部进入接收光电器件,作为参考脉冲,其余部分发射出去,经过测线另一端的反射镜反射回来,也进入接收光电器件,测量参考脉冲同反射脉冲相隔的时间 t,可求出距离D: D=1/2ct式中 c 为光速 。这种方法一次测量可单值地求得待测距离。测程为几千米、十几千米,远的可达几十万千米。精度一般为米级或分米级,主要用于短距离低精度或长距离的测量。测程远时,其精度不如相位法的精度高。

用脉冲回波式测距

脉冲法测距。你要知道脉冲法测距原理。雷达对空中发射电磁波脉冲,遇到目标后反射回来,这需要一个延迟时间tr。设雷达和目标距离为R,雷达发射一个脉冲后在tr时间后接受到回波,则2R=ctr,其中c为电磁波传播速度,tr为延迟时间(即电磁波在空中走的时间),所以雷达和目标距离R=1/2ctr,只要测出tr就可测出目标距离。

测距精度。考虑式R=1/2ctr,两边取微分,可知雷达的测距精度与tr有关。对于简单的脉冲雷达,测距精度δ=1/2cτ,τ为发射脉冲宽度,即tr最小只能为τ,即当两个目标之间的距离小于1/2cτ时,雷达将分辨不出来两个目标之间的实际距离,而误认为是同一个目标。

激光测距传感器

激光测距传感器:先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器,被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器,因此它能检测极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间,即可测定目标距离。

激光传感器工作时,先由激光发射二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器,被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器,因此它能检测极其微弱的光信号,并将其转化为相应的电信号。  常见的是激光测距传感器,它通过记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间,即可测定目标距离。激光传感器必须极其精确地测定传输时间,因为光速太快。

脉冲测距传感器

超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频 率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。

这种测量方法,是通过一个强有力的光源发射出短的, 高能量的脉冲,经目标物反射回来然后由一个光敏接收器接收。

在这个过程中,高度精确的检测出发射和接收的时间。从这些确定的值,我们就可以通过光脉冲的运行的时间差计算出到目标物的距离值。如果目标物较近,光传播的时间就会较短。如果目标物较远,光传播的时间就会较长。

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