RIFTEK傳感器原理介紹

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原理：

非接觸速度測量原理非常簡單。原始的“工具”就是你的眼睛。每個人都可以通過鐵路車廂或車窗瀏覽快速評估移動速度。大腦將通過評估到某個物體的距離及其角速度或僅僅是生活經驗來處理信號。傳感器用于評估相同的參數，但精度更高。

首先，讓我們考慮一下激光傳感器，因為它的設計更為簡單。為了做到這一點，需要有一個移動的物體，一個光源（否則什么也看不到）和一個光學系統，該光學系統由透鏡和光檢測器表示，用以記錄反射信號。物體表面的顏色和光潔度是不均勻的，因此在移動時，光電探測器應記錄與速度成正比的信號頻率。該頻率的典型值由光檢測器配準區域的線性大小和物體穿過該區域所需的時間段定義。因此，該任務應被視為已解決，但是精確度是非常需要的。光學系統記錄了所謂的低頻信號。為了提高測量精度，需要使移動物體產生的頻譜變窄。這可以通過空間濾波器（與光學光柵傳感器有關的術語）來實現。盡管激光傳感器用于產生條紋（干涉）圖案，即在激光束（檢測區域）內對物體照明進行周期性調制。由于激光輻射相干特性，這是可行的，因為所有光子都在光束中定相。初始光束應一分為二，并在角度上重新合并。在這種情況下，它將形成一個空間濾波器。

現在，對象輪廓或顏色越過此結構濾鏡的任何變化都應生成強度按以下頻率調制的反射信號：照明周期–穿越速度。信號頻譜變得越來越窄，具體取決于生成的周期數（周期越多，頻譜越窄）。奇異的輪廓或顏色變化不僅應生成一個脈沖，還應生成大多數脈沖（脈沖組），其數量由多個條紋圖案周期定義。例如，實際上，光束直徑為5 mm，邊緣周期為0.05 mm，將產生100束光束，并相應地產生脈沖組?？紤]到頻譜與上述低頻信號相比縮小了大約100倍，因此該信號現在是不足的，中斷的，被稱為虛假信號。

在使用光學傳感器的情況下，物體被均勻的光源（燈泡或LED）照亮，并且周期性的紋理（圖案）位于傳感器內部。這為圖案提供了額外的保護（一個明顯的例子是雪橇與雪橇），但是會導致很多問題，包括頻率響應（注冊信號頻率與物體速度之間的比例因數，取決于Hz / m（m / s）。到物體的距離，請注意，該問題已得到有效解決。

傳感器設計的主要特點。激光傳感器采用了基于波前光束分割原理的原始光學整體單元。它提供了一種穩定的條紋圖案，該圖案可抵抗溫度差，并且光束傳播的差值為零，從而在距物體的較寬距離范圍內提供max的光束偏移范圍。另外，不需要光學塊調整。傳感器接收圖案系統的光學原理圖*消除了測量速度與物距之間的依賴性，從而保留了較高的光學照明能力。

帶有信號處理器的*微電路和微控制器還用于接收模擬電子產品中的硬件信號處理，從而實現高頻速度的精確測量并實現各種輸出的模擬，頻率和數字信號。制造了兩種類型的傳感器，它們的標稱物距為15至130 cm，測得的速度范圍為0.01至100 m / s，可用于車輛的工業應用。

請注意，兩個傳感器都根據測得的速度（按時間積分速度）來測量里程（實際需要的長度）。所述可獲得的測量精度（就測量頻率而言意指傳感器容量）已經達到其實際極限，并且實際上超過了所需的需求。因此，技術數據規定長度測量精度小于0.1％。但是，此參數取決于長度本身以及獨立檢查此準確性的可能性（從下面的示例中可以看出，但是實際測量可以更加準確）。因此，應將重點放在測量的可靠性上，即設備在不同條件和表面類型下應*。

還有一些其他評論與標準工業任務下的距離測量有關。讓我們假設有一個長的運動物體（金屬條，玻璃板，布等），應將其切成一定長度的碎片。當達到該值時，傳感器應向執行器發出信號。假設有一個數字輸出（以太網，USB）可用于讀取當前的測量長度。例如，在等于50 Hz的測量頻率和1 m / s的物體速度下，當前長度數據增量（1 m / s）/（0.02 sec）= 2 cm。但是，這可能還不夠。但是，存在長度脈沖輸出，其比率為每1 m / s 1000 Hz或每米1000脈沖。該輸出頻率每秒更新50次，即在任何速度下測得的距離增量均應等于1 mm。

激光速度和長度傳感器ISD-5系列

標準規格：

-速度范圍，m / s：0,02 – 20  

-速度精度*，％RMS：±0.07 、±0.02  

-長度精度*，％RMS：<±0.05

-測量頻率，Hz：16-54

-到物體的標稱距離（公差），сm：10、20、30、50、75、100

-距離公差：標稱值的±20-25％

-發射器類型：可見或紅外cv激光，5 – 120 mW

-電源，V：12（8-14）

-溫度工作范圍，?С：+15 ... + 50

-傳感器重量，克 ：320

-傳感器尺寸，毫米：85х79х46

-傳感器到控制器單元的電纜長度，v：1,8或3

-傳感器環保 ：IP67

控制器單元：

-重量，克：350 

-尺寸，毫米：120х100х35

-模擬輸出頻率輸出數字輸出：速度，max 150 mV /（m / s）3V 長度，2000 pulces / m（=速度2000 Hz /（m / s），曲折0 – 3 V，TTL兼容，max 200 KHz。以太網（UDP協議）

-測量頻率下的物理數據等待時間，ms :

   -54 Hz :9 

   -16 Hz:31

-基本軟件:

  -通過以太網讀取數據，可視化并保存數據的程序；

  -傳感器診斷程序

  -讀取數據示例（LabView 8.2.1和更高版本）

  -動態庫（DLL）通過以太網讀取數據

  -通過任何Internet瀏覽器進行傳感器參數配置