panasonic松下CMOS型微型激光位移傳感器HG-C1200-P工作原理

Panasonic（松下）CMOS型微型激光位移傳感器HG-C1200-P的工作原理基于激光三角測(cè)量法，通過(guò)光學(xué)與電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)非接觸式位移測(cè)量，其核心原理及流程如下：

激光發(fā)射與接收

激光發(fā)射：傳感器內(nèi)置的紅色半導(dǎo)體激光器（波長(zhǎng)655nm，最大輸出1mW）發(fā)射一束細(xì)小的激光束，照射到目標(biāo)物體表面。

反射接收：激光束在物體表面發(fā)生反射，反射光被傳感器內(nèi)部的位置敏感光電二極管（CMOS線性相機(jī)）接收。

三角測(cè)量原理

幾何關(guān)系：激光發(fā)射點(diǎn)、反射點(diǎn)和傳感器接收點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)三角形。

角度計(jì)算：通過(guò)測(cè)量反射光的入射角度，結(jié)合已知的激光束與接收器的幾何位置關(guān)系，計(jì)算出傳感器與目標(biāo)物體之間的距離。

高精度測(cè)量：HG-C1200-P采用高精度CMOS影像傳感器和松下算法，測(cè)量精度可達(dá)±0.2%F.S.（滿(mǎn)量程），重復(fù)精度為200μm。

信號(hào)處理與輸出

信號(hào)轉(zhuǎn)換：傳感器內(nèi)部的微處理器將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（模擬電壓或數(shù)字信號(hào)）。

輸出接口：

模擬輸出：0～5V（報(bào)警時(shí)+5.2V）或4～20mA（報(bào)警時(shí)0mA）。

數(shù)字輸出：PNP開(kāi)路集電極晶體管，最大流入電流50mA。

輸出動(dòng)作：支持入光時(shí)ON/非入光時(shí)ON可切換，短路保護(hù)（自動(dòng)恢復(fù)）。

應(yīng)用特性

測(cè)量范圍：200mm±80mm，適用于中短距離測(cè)量。

環(huán)境適應(yīng)性：

溫度：-10～+45℃（不可結(jié)露、結(jié)冰），儲(chǔ)存溫度-20～+60℃。

濕度：35%RH～85%RH。

防護(hù)等級(jí)：IP67（IEC），適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境。

抗干擾能力：對(duì)被測(cè)物體表面材質(zhì)和顏色適應(yīng)性強(qiáng)，抗干擾性能優(yōu)異。

工作流程

激光發(fā)射：激光器發(fā)射激光束至目標(biāo)物體。

反射接收：反射光被CMOS線性相機(jī)接收。

角度計(jì)算：根據(jù)三角關(guān)系計(jì)算反射光入射角度。

距離計(jì)算：結(jié)合已知參數(shù)，計(jì)算傳感器與物體之間的距離。

信號(hào)輸出：將測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，供后續(xù)設(shè)備處理。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

高精度：采用CMOS影像傳感器和松下算法，實(shí)現(xiàn)1/100mm級(jí)高精度。

非接觸測(cè)量：避免對(duì)物體造成損傷，適用于精密測(cè)量。

快速響應(yīng)：響應(yīng)時(shí)間1.5ms/5ms/10ms可切換，適應(yīng)高速動(dòng)態(tài)測(cè)量。

多功能性：支持零調(diào)整、教學(xué)、激光開(kāi)關(guān)、觸發(fā)器功能選擇等外部輸出配置。

應(yīng)用場(chǎng)景

工業(yè)自動(dòng)化：機(jī)器人定位、自動(dòng)化生產(chǎn)線尺寸檢測(cè)。

質(zhì)量檢測(cè)：微小零件位置識(shí)別、材料厚度測(cè)量。

科研實(shí)驗(yàn)：微觀距離測(cè)量、振動(dòng)分析。

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