激光測距傳感器安裝在堆垛機的桅桿上，以毫米精度測量堆垛機的操作位置。

近幾年來，激光測距傳感器在電子技術、激光技術、光學技術等高新技術的快速發展，為激光測距傳感器的改進獲取了關鍵基礎。

有許多應用中，需要以高精度和盡可能快的速度測量大距離，以完成定位、測量或監測任務。典型應用范圍從配送中心的存儲和檢索系統和ASRS穿梭車(自動存儲和檢索系統)，從大型儲罐或筒倉中的邊緣控制到機械工程，例如用于加工金屬管道或機械切割梁或板時。

即使是門式起重機或港口起重機,也依賴于高精度的長距離測量，甚至隧道掘進機也需要這種快速、精確的距離測量解決方案。近幾年來，激光測距傳感器在電子技術、激光技術、光學技術等高新技術的快速發展，為激光測距傳感器的改進獲取了關鍵基礎。目前激光測距傳感器技術型發展方向主要包括微型化、復合化、數據化等幾個方面。它的技術加工非常精細,而且技術的成熟度相對較高，在各種復合化功能中也達到相關要求，通過單個傳感模塊實現了多種功能。

激光距離傳感器通常是測量光束的飛行時間或相移。光的飛行是快速的，且由于測量時間相當復雜，通常不夠準確。相移的測量取決于距離，且明顯更準確，但由于計算評估更復雜，不像測量飛行時間那樣快速。

因此，虹科的合作伙伴Dimetix AG通過評估運動時間和相位偏移，將兩種測量方法的優點結合到激光測距傳感器中。為了實現高測量速度，該方法使用激光振幅的高頻調制，并評估這些調制高頻信號(脈沖串)的相位位置和間距。為此，激光束以短間隔進行調幅(圖1)。這使得單個脈沖束的傳播時間隨距離變化的情況、以及被調制的脈沖束內單個波的相位變化可以被極快地測量出來。因此,傳感器的測量速度比平時更快，即使在很遠的距離（500米）也能提供精確的值。測量速度范圍高達250 Hz, 輸出率為1kHz。

▎圖1 ?由于激光束的振幅調制，傳感器的測量速度比平時快，即使在遠距離也能提供準確的數值。

這樣一個傳感器的內部由眾多組件組成(見圖2) :帶有激光二極管和超快速驅動器的光發射器，帶有透鏡、濾波器和模數轉換器的接收器，高性能數字信號處理、存儲器、輸入和顯示元件，以及大量數字和模擬工業接口。所有這些都裝在一個專為工業用途而設計的緊湊型外殼中。此外，還設計了具有加熱功能的傳感器型號，因此激光傳感器也可以在寒冷的室外環境中運行，無需外部加熱。

▎圖2 ??Dimetix激光測距傳感器內部組件

由于其長度為140mm，寬度為78mm，高度為48mm的小尺寸，這些輕量級(350g)的傳感器可以很容易地集成到各種應用中。在ASRS穿梭系統中也可以找到類似的應用，該系統被用于許多配送中心的訂單處理和存儲。在傳感器的幫助下，梭子可以以毫米精度放置在需要裝載或卸載產品的位置。堅固的外殼符合IP65的要求，因此它也可以用于惡劣的工業環境和戶外使用，例如用于隧道鉆孔或建筑機械，甚至在鋼鐵行業等高溫環境下在熱表面上進行測量(圖3)。

▎圖3 即使在高的環境溫度下，這些傳感器也能快速、可靠地提供準確的測量結果。

01

測試類型設置

虹科Dimetix傳感器支持不同類型的測量。根據應用程序，可以在以下測量類型之間進行選擇:

單距離測量:使用sNg命令(N表示傳感器的ID，例如ID 0 => s0g)觸發單個距離測量。測量結果立即發送到所有輸出接口。這一過程可以在收到傳感器響應后立即重復。在監測應用中，常用的是單距離測量方式。

單傳感器跟蹤:可以使用sNh命令觸發連續測量。根據應用程序的不同，傳感器可以根據設定的時間連續輸出測量距離。所需的采樣時間可以用命令sNh+x (x可以在0到8,5 40 ,000毫秒之間自由設定)。這種類型的測量被用于各個領域(木材工業，鋼鐵工業，監測，物流等)。

使用緩沖跟蹤:如果幾個傳感器連接到一個串行接口(例如RS-485)時，通常某一個傳感器不可能長時間占用數據傳輸通道，這時該傳感器采用了跟蹤緩沖模式sNf (sNf+x, x in ms)，使該傳感器可以獨立于其他傳感器進行測量，測量結果緩沖在傳感器中，只有通過當PLC發送sNq命令，傳感器才會返回結果。這意味著數據線只需要占用很短的時間。這種測量方法主要應用于有多個傳感器連接在同一個總線上的監測領域。

02

橋梁監測應用方案

使用邊緣計算的橋梁監測，經常受到天氣、重載荷和運動的影響。為了檢測可能的變形，同時不因測試而造成交通的中斷，建議采用連續測量并報告橋梁變化的方法。基于激光測距傳感器，虹科與Dimetix提供了一個合適的解決方案。由于其精度+-1mm和高達250Hz的高測量速率，該傳感器甚至可以檢測橋梁最小的運動。由于其測量距離長，該傳感器可以在橋梁附近靈活安裝。傳感器收集的數據由Welotec傳輸到邊緣網關并進行處理。網關在Azure I0T Hub和Azure Edge完全云集成，實現了分散數據處理和應用程序配置。軟件環境和集成防火墻也最大程度上確保了安全性；用戶可以安全的進行遠程訪問。存儲在云端的數據，顯示在儀表板上，并與警報系統相連。因此，如果在橋上出現明顯的測量異常，操作員可以立即行動并采取必要措施。?

編輯：黃飛 ?

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