O5D102型(xing)德(de)國(guo)IFM激光傳感(gan)器(qi)有四(si)個(gè)(ge)產(chǎn)(chan)品功能:
利用激(ji)光的(de)高(gao)方(fang)向性、高單色(se)性(xing)和(he)高亮度(du)等(deng)特(te)點(diǎn)(dian)可實(shí)(shi)現(xiàn)無接(jie)觸(chu)遠(yuǎn)距離(li)測(ce)量。德(de)國(guo)IFM激光傳感(gan)器(qi)常用於(yu)長(chang)度(du)、距離(li)、振動(dòng)、速度(du)、方(fang)位等(deng)物(wu)理量的(de)測(ce)量,還可用於(yu)探傷(shang)和大(da)氣汙(wu)染(ran)物(wu)的(de)監(jiān)測(ce)等(deng)。
1、德(de)國(guo)IFM激光傳感(gan)器(qi)測(ce)長(chang)
精密(mi)測(ce)量長(chang)度(du)是(shi)精(jing)密(mi)機(jī)械(xie)制(zhi)造工業(yè)和光學(xué)(xue)加工工業(yè)的(de)關(guān)(guan)鍵技(ji)術(shù)之(zhi)壹(yi)。現(xiàn)代(dai)長(chang)度(du)計(jì)(ji)量多(duo)是(shi)利用光波的(de)幹(gan)涉現(xiàn)象來(lai)進(jìn)行的(de),其(qi)精度(du)主(zhu)要取決(jue)於(yu)光的(de)單(dan)色性(xing)的(de)好(hao)壞。激(ji)光是(shi)理想(xiang)的(de)光源(yuan),它(ta)比以往好的(de)單(dan)色光源(yuan)(氪(ke)-86燈(deng))還純(chun)10萬倍(bei)。因(yin)此(ci)激光測(ce)長(chang)的(de)量程(cheng)大、精度(du)高(gao)。由(you)光學(xué)(xue)原理可知(zhi)單色光的(de)最(zui)大可測(ce)長(chang)度(du)L與(yu)波長(chang)λ和譜(pu)線(xian)寬度(du)δ之(zhi)間(jian)的(de)關(guān)(guan)系是(shi)L=λ/δ。用氪(ke)-86燈(deng)可測(ce)最(zui)大(da)長(chang)度(du)為(wei)38.5厘(li)米(mi),對(dui)於(yu)較(jiao)長(chang)物(wu)體(ti)就(jiu)需(xu)分(fen)段(duan)測(ce)量而使(shi)精度(du)降(jiang)低(di)。若用氦(hai)氖(nai)氣體(ti)激(ji)光器(qi),則(ze)最大(da)可測(ce)幾(ji)十公裏。壹(yi)般測(ce)量數(shù)米(mi)之(zhi)內(nèi)的(de)長(chang)度(du),其(qi)精(jing)度(du)可達(dá)0.1微(wei)米(mi)。
2、德(de)國(guo)IFM激光傳感(gan)器(qi)測(ce)距
它(ta)的(de)原(yuan)理與(yu)無線(xian)電雷達(dá)相同,將激(ji)光對(dui)準(zhǔn)目(mu)標(biāo)發(fā)(fa)射(she)出去後,測(ce)量它(ta)的(de)往返(fan)時(shí)(shi)間(jian),再乘以光速即得到(dao)往返(fan)距離(li)。由於(yu)激(ji)光具(ju)有(you)高(gao)方(fang)向性、高單色(se)性(xing)和(he)高功(gong)率(lv)等(deng)優(yōu)(you)點(diǎn)(dian),這些對(dui)於(yu)測(ce)遠(yuǎn)(yuan)距離(li)、判定(ding)目(mu)標(biāo)方(fang)位、提高(gao)接(jie)收系(xi)統(tǒng)的(de)信(xin)噪比(bi)、保證(zheng)測(ce)量精度(du)等(deng)都是(shi)很(hen)關(guān)(guan)鍵的(de),因(yin)此(ci)激光測(ce)距儀(yi)日益受(shou)到(dao)重(zhong)視(shi)。在激光測(ce)距儀(yi)基(ji)礎(chǔ)上發(fā)(fa)展(zhan)起(qi)來(lai)的(de)激(ji)光雷達(dá)不(bu)僅能(neng)測(ce)距,而且還(hai)可以測(ce)目(mu)標(biāo)方(fang)位、運(yùn)(yun)運(yùn)(yun)速度(du)和(he)加(jia)速度(du)等(deng),已(yi)成(cheng)功(gong)地(di)用於(yu)人(ren)造衛(wèi)星的(de)測(ce)距和(he)跟(gen)蹤,例(li)如(ru)采(cai)用紅寶石激光器(qi)的(de)激(ji)光雷達(dá),測(ce)距範(fàn)(fan)圍(wei)為(wei)500~2000公裏,誤差(cha)僅幾(ji)米(mi)。不(bu)久前,真尚(shang)有的(de)研(yan)發(fā)(fa)中(zhong)心(xin)研(yan)制(zhi)出的(de)LDM系(xi)列(lie)測(ce)距傳感(gan)器(qi),可以在數(shù)千米(mi)測(ce)量範(fàn)圍(wei)內(nèi)的(de)精(jing)度(du)可以達(dá)到(dao)微(wei)米(mi)級(ji)別(bie)。常(chang)采(cai)用紅寶石激光器(qi)、釹(nv)玻(bo)璃(li)激光器(qi)、二(er)氧(yang)化碳(tan)激光器(qi)以及砷化鎵激(ji)光器(qi)作為(wei)激光測(ce)距儀(yi)的(de)光源(yuan)。
3、德(de)國(guo)IFM激光傳感(gan)器(qi)測(ce)振
它(ta)基(ji)於(yu)多(duo)普(pu)勒原理測(ce)量物(wu)體(ti)的(de)振動(dòng)速度(du)。多(duo)普(pu)勒原理是(shi)指(zhi):若波源(yuan)或(huo)接(jie)收波的(de)觀(guan)察者(zhe)相(xiang)對(dui)於(yu)傳播(bo)波的(de)媒(mei)質(zhì)而運(yùn)(yun)動(dòng),那(na)麼觀(guan)察者(zhe)所(suo)測(ce)到(dao)的(de)頻(pin)率(lv)不(bu)僅取(qu)決(jue)於(yu)波源(yuan)發(fā)(fa)出的(de)振動(dòng)頻率(lv)而且還(hai)取(qu)決(jue)於(yu)波源(yuan)或(huo)觀(guan)察者(zhe)的(de)運(yùn)(yun)動(dòng)速度(du)的(de)大(da)小和(he)方(fang)向。所測(ce)頻(pin)率(lv)與(yu)波源(yuan)的(de)頻(pin)率(lv)之(zhi)差(cha)稱為(wei)多(duo)普(pu)勒頻移(yi)。在振動(dòng)方(fang)向與(yu)方(fang)向壹(yi)致時(shí)(shi)多(duo)普(pu)頻(pin)移(yi)fd=v/λ,式(shi)中(zhong)v 為(wei)振動(dòng)速度(du)、λ為(wei)波長(chang)。在激光多(duo)普(pu)勒振動(dòng)速度(du)測(ce)量儀(yi)中(zhong),由於(yu)光往返(fan)的(de)原(yuan)因(yin),fd =2v/λ。這種測(ce)振儀(yi)在測(ce)量時(shí)(shi)由光學(xué)(xue)部(bu)分將(jiang)物(wu)體(ti)的(de)振動(dòng)轉(zhuǎn)換為(wei)相應(yīng)(ying)的(de)多(duo)普(pu)勒頻移(yi),並(bing)由(you)光檢(jian)測(ce)器(qi)將(jiang)此(ci)頻移轉(zhuǎn)換為(wei)電信號(hao),再由電路(lu)部(bu)分作適當(dāng)(dang)處(chu)理後送(song)往多(duo)普(pu)勒信號(hao)處(chu)理器(qi)將多(duo)普(pu)勒頻移(yi)信(xin)號(hao)變換為(wei)與(yu)振動(dòng)速度(du)相(xiang)對(dui)應(yīng)的(de)電信號(hao),最(zui)後記錄(lu)於(yu)磁(ci)帶。這種測(ce)振儀(yi)采(cai)用波長(chang)為(wei)6328埃(┱)的(de)氦(hai)氖(nai)激(ji)光器(qi),用聲(sheng)光調(diào)(tiao)制(zhi)器進(jìn)行光頻(pin)調(diào)(tiao)制(zhi),用石(shi)英晶(jing)體(ti)振蕩(dang)器加功(gong)率(lv)放(fang)大電路(lu)作為(wei)聲光調(diào)(tiao)制(zhi)器的(de)驅(qū)動(dòng)源(yuan),用光電倍增(zeng)管進(jìn)行光電檢測(ce),用頻(pin)率(lv)跟(gen)蹤器(qi)來(lai)處(chu)理多(duo)普(pu)勒信號(hao)。它(ta)的(de)優(yōu)(you)點(diǎn)(dian)是(shi)使(shi)用方(fang)便(bian),不(bu)需(xu)要固定(ding)參(can)考系(xi),不(bu)影響物(wu)體(ti)本(ben)身的(de)振動(dòng),測(ce)量頻率(lv)範(fàn)(fan)圍(wei)寬(kuan)、精度(du)高(gao)、動(dòng)態(tài)範(fàn)圍(wei)大。缺點(diǎn)(dian)是(shi)測(ce)量過程(cheng)受(shou)其他(ta)雜散(san)光的(de)影響較大。
4、德(de)國(guo)IFM激光傳感(gan)器(qi)測(ce)速
它(ta)也(ye)是(shi)基(ji)多(duo)普(pu)勒原理的(de)壹(yi)種激(ji)光測(ce)速方(fang)法(fa),用得較多(duo)的(de)是(shi)激(ji)光多(duo)普(pu)勒流速計(jì)(ji)(見激(ji)光流量計(jì)(ji)),它(ta)可以測(ce)量風(fēng)(feng)洞氣流速度(du)、火箭燃(ran)料流速、飛(fei)行器噴(pen)射(she)氣流流速、大氣風(fēng)(feng)速和化學(xué)(xue)反應(yīng)中(zhong)粒子(zi)的(de)大(da)小及匯聚速度(du)等(deng)。
德(de)國(guo)IFM激光傳感(gan)器(qi)工作時(shí)(shi),先(xian)由(you)激(ji)光發(fā)(fa)射(she)二極(ji)管對(dui)準(zhǔn)目(mu)標(biāo)發(fā)(fa)射(she)激光脈(mai)沖(chong)。經(jīng)目(mu)標(biāo)反射(she)後激(ji)光向各(ge)方(fang)向散射(she)。部(bu)分散(san)射(she)光返(fan)回(hui)到(dao)傳感(gan)器(qi)接(jie)收器(qi),被光學(xué)(xue)系統(tǒng)接(jie)收後成(cheng)像(xiang)到(dao)雪(xue)崩(beng)光電二極(ji)管上。雪崩(beng)光電二極(ji)管是(shi)壹(yi)種內(nèi)部(bu)具有(you)放(fang)大功(gong)能(neng)的(de)光學(xué)(xue)傳感(gan)器(qi),因(yin)此(ci)它(ta)能檢(jian)測(ce)極(ji)其(qi)微(wei)弱(ruo)的(de)光信(xin)號(hao),並(bing)將(jiang)其(qi)轉(zhuǎn)(zhuan)化為(wei)相應(yīng)(ying)的(de)電信號(hao)。 常(chang)見的(de)是(shi)激(ji)光測(ce)距傳感(gan)器(qi),它(ta)通過記錄(lu)並(bing)處(chu)理從(cong)光脈(mai)沖(chong)發(fā)(fa)出到(dao)返(fan)回(hui)被接(jie)收所(suo)經(jīng)(jing)歷(li)的(de)時(shí)(shi)間(jian),即可測(ce)定(ding)目(mu)標(biāo)距離(li)。激光傳感(gan)器(qi)必須極(ji)其(qi)精(jing)確(que)地(di)測(ce)定(ding)傳輸(shu)時(shí)(shi)間(jian),因(yin)為(wei)光速太(tai)快。
產(chǎn)品實(shí)物(wu)如(ru)下(xia)圖所示:
