选择合适的激光三角测量工具

在任何领域中，选择适合工作的正确工具是最大化效率、最小化成本并最终确保成功的最佳方法。该原理对于以纳米级分辨率进行的精密测量一样有效。但是，需要一种更加精确的方法来满足电子产品生产、医疗技术、精密光学和其他行业的严格要求。

激光传感器的精确性使其成为工业测量任务的首选工具。关键原理是三角剖分，它利用配备有激光二极管、接收器元件和滤波多透镜光学系统的传感器。激光束从二极管发射到物体表面，然后通过透镜反射回并投射到位置敏感接收器上，例如电荷耦合器件（CCD）或互补金属氧化物半导体（CMOS）阵列。当对象沿着皮带或辊子等线性轴移动时，反射光会改变位置。这使得它的位移可以由一个控制器进行数字分析，该控制器位于传感器上，然后转化为测量值。

激光三角剖分可以在多种表面上进行，从而产生多种不同的测量类型。其中包括位置、厚度和振动之类的整体测量，以及轮廓、间隙和轮廓之类的二维和三维测量。可以利用激光束的小尺寸来实现从短距离到非常小的物体的快速、高分辨率的测量。因为实际上只有光束接触表面，所以该过程是非接触且无磨损的。

最重要的考虑因素是传感器的配置。有许多选项可以适应测量任务本身的独特情况。

红色激光传感器

采用红色激光的标准传感器配置覆盖所有测量的60％至70％。红色激光在接近红外光谱的范围内工作，具有长波长（670 nm）和高强度的特性，可以准确地跟踪非反射目标和快速移动的物体。由于红色激光已经发展了很长一段时间，因此可以提供多种变化的红色激光。它们通常是任何测量任务的最佳选择，最具成本效益的解决方案，尤其是在高分辨率的动态测量方面，更具优势。

椭圆形小光斑的红色激光传感器

但是，由于各种特殊情况，红色激光的准确性受到挑战。例如，镜面（高反射率）表面会对反射光束产生“斑点”效果失真。激光的高强度还会在某些表面（尤其是有机、半透明和透明的材料）上产生光的穿透和扩散，从而导致反射光变得模糊。

粗糙且结构化的表面也会产生不均匀的噪声。通过使用经过特殊设计的传感器发出椭圆形斑点，三角剖分围绕激光线而不是激光点发生，然后可以对表面质量进行平均以滤除干扰。这就是椭圆形小光斑的红色激光传感器的场景应用。

蓝色激光传感器

红色激光遇到的许多挑战可以通过光束的颜色解决。蓝色激光从光谱的另一端开始工作，它的光谱接近紫外线，使它们的波长更短（405 nm），强度更低。这意味着在目标表面上的穿透和扩散较少，焦点更清晰，更稳定。对于有机、半透明和透明的材料（包括某些塑料、粘合剂和玻璃），蓝光激光器是首选。

如果目标材料发出自己的红外光（如加热的发光金属那样），则产生的干扰将使红色激光传感器的读数产生偏差。蓝色激光是钢加工行业最早的应用之一，就是因为其不受加热金属的红光干扰的影响。它们也已用于汽车应用中，例如测量排气歧管的振动。经过高度抛光的表面在蓝色激光下表现良好，并且由于斑点引起的噪音也大大被降低了，通常被降低200％至300％。

蓝色激光三角测量传感器结合了特殊设计的元素，例如滤镜和透镜、接收器元件、控制器和分析算法。

传感器选择

选择合适的激光三角测量传感器是解锁所有可用激光技术的关键。