利用激光技术进行测量的传感器,工作过程利用光学三角法原理,将激光器发出光束投射到被测物体表面,在其表面发生漫反射效应,通过光电探测器接收反射光并将光信号转换为电信号,通过信号处理电路将所测得的信号转化为相应的物理量,如位移、速度、应力、气体成分、角度、流量等,从而得到被测物体的相关信息。
激光传感器一般由激光发生器、光电探测器和测量电路构成。
按照工作介质的类型不同,可分为固体激光传感器、气体激光传感器、液体激光传感器和半导体激光传感器。按照所测物理量的不同,可分为激光位移传感器、激光应力传感器、激光气体检测器、激光校准器等,其中最常见的是激光位移传感器。
借助于激光所具有的优点(如方向性好、亮度高、单色性好、相干性好等),激光传感器通常具有结构简单可靠、抗干扰能力强、非机械接触、分辨率较高、精度高(在测量长度时能达到几个纳米)、示值误差小、稳定性好、宜用于快速测量等优点。
1960年,美国物理学家T.H.梅曼(Theodore Harold Maiman,1927-07-11~2007-05-05)研制成功世界第一台红宝石激光器,此后,基于多种工作介质的激光器得到迅速的发展。激光被应用到传感领域,从最初的测长、测距、测速、测振到现在的检测流量、测轮廓特征、测气体浓度、成像等。激光传感器在军事国防、航空航天、工业加工、智能交通、光纤通信、精密测量、激光制导、激光空间远距离通信、大型基础设施建设等众多领域都有着广泛的应用。缘于激光传感器的优良性能,激光传感器在这些领域中都拥有很大的优势,甚至在某些领域中具有不可替代的作用。