SJ-LDS120激光位移传感器

激光位移传感器原理激光位移传感器是一种利用激光技术测量目标位置的传感器，它通过测量激光束的反射或散射来确定目标物体的位置。

激光位移传感器具有高精度、快速响应、非接触式测量等优点，在工业自动化、机器人技术、精密加工等领域得到广泛应用。

激光位移传感器的原理主要基于激光测距原理和光电探测技术。

首先，激光器产生一束稳定的激光束，然后通过透镜将激光束聚焦成一束细线，照射到目标物体上。

目标物体表面对激光束的反射或散射会使激光束返回传感器，传感器接收到反射或散射的光信号后，通过光电探测器将光信号转换成电信号，并经信号处理电路处理后输出。

在激光位移传感器中，激光测距原理是关键。

激光测距原理是利用激光束照射到目标物体上后，测量激光束返回传感器的时间差来计算目标物体与传感器之间的距离。

根据光速恒定的原理，通过测量激光束的往返时间，可以精确计算出目标物体与传感器之间的距离。

而光电探测技术则是利用光电探测器将光信号转换成电信号，实现对激光信号的检测和测量。

激光位移传感器的工作原理可以简单总结为，激光器产生激光束，透镜聚焦成细线照射到目标物体上，目标物体对激光束的反射或散射使激光束返回传感器，光电探测器将光信号转换成电信号，信号处理电路处理后输出。

通过测量激光束的往返时间，可以计算出目标物体与传感器之间的距离。

激光位移传感器的原理简单清晰，但在实际应用中需要考虑到多种因素对测量精度的影响，如温度、光照强度、目标表面特性等。

因此，在选型和使用时需要综合考虑这些因素，以确保传感器的测量精度和稳定性。

总的来说，激光位移传感器利用激光技术和光电探测技术实现对目标位置的测量，具有高精度、快速响应、非接触式测量等优点，是现代工业自动化和精密测量领域不可或缺的重要传感器之一。

通过深入理解其原理和特性，可以更好地应用和优化激光位移传感器，为工业生产和科学研究提供更可靠的测量技术支持。

激光位移传感器技术指标嘿，朋友们！今天咱来聊聊激光位移传感器那些事儿。

你说这激光位移传感器啊，就像是我们生活中的一个小魔术棒。

它能超级精确地测量物体的位移，那精度，简直了！就好比你要量一个小芝麻的移动，它都能给你分得清清楚楚。

咱先说说它的测量范围吧。

这就好像是你跑步的赛道，有长有短。

不同的激光位移传感器，它能测量的距离可不一样。

有的能测个几米远，有的那可是能“看”到好几十米开外呢！你想想，这要是在大工程里，能发挥多大作用呀！还有那分辨率，可别小瞧了这一点。

它就像是你手机屏幕的清晰度，分辨率越高，看到的细节就越多。

激光位移传感器的分辨率高了，那测量出来的结果就更准确，误差就更小啦。

你说要是分辨率不行，那不就跟戴了个模糊的眼镜一样，啥都看不清嘛！响应时间也很重要哦！这就跟你反应速度似的。

如果响应时间太长，等它测出来，黄花菜都凉了。

但是好的激光位移传感器，那响应速度，快得让你惊讶！再说说线性度吧，这就好像是一条直直的路。

如果线性度不好，那这条路就弯弯曲曲的，测量结果不就乱七八糟啦？咱可不能要这样的呀！那稳定性呢，就像是一个可靠的朋友。

它得一直稳稳当当的，不能今天测的准，明天就不行了。

这要是不稳定，那多让人头疼呀！哎呀，你说这激光位移传感器是不是很神奇？它在好多领域都大显身手呢！像工业生产啦，科研啦，到处都有它的身影。

咱就说在工业生产里，它能精准地测量零件的尺寸，保证产品的质量。

这就好比是一个严格的质检员，不放过任何一个小瑕疵。

在科研中呢，它能帮助科学家们获得更准确的数据，推动科技的进步。

这不就是给科研加了一把力嘛！你说这么厉害的东西，咱能不好好了解了解吗？咱得知道怎么挑，怎么用，才能让它发挥最大的作用呀！所以啊，大家可别小瞧了这小小的激光位移传感器，它背后的学问可大着呢！它就是那个默默工作，却能带来巨大贡献的小能手。

怎么样，是不是对激光位移传感器有了更深的认识啦？。

Quick Start GuideLaser displacement sensor that supports IO-Link communication with analog and discrete (switched) outputs.This guide is designed to help you set up and install the L-GAGE LM Analog/Discrete Laser Sensor. For complete information on programming, performance, troubleshooting, dimensions, and accessories, please refer to the Instruction Manual at . Search for p/n 205812 to view the manual. Use of this document assumes familiarity with pertinentindustry standards and practices.WARNING:•Do not use this device for personnel protection•Using this device for personnel protection could result in serious injury or death.•This device does not include the self-checking redundant circuitry necessary to allow its use inpersonnel safety applications. A device failure or malfunction can cause either an energized (on) or de-energized (off) output condition.Features and Indicators132Three LED indicators provide ongoing indication of the sensing status.1. Analog Output LED IndicatorSolid Amber = Displayed distance is within the taught analog output window Off = Displayed distance is outside the taught analog output window 2. Power LED IndicatorSolid Green = Normal operation, power On and laser OnFlashing Green (1 Hz) = Power On and laser Off (laser enable mode)3. Discrete Output LED IndicatorSolid Amber = Discrete Output is On Off = Discrete Output is OffLaser Description and Safety InformationCAUTION:•Return defective units to the manufacturer.•Use of controls or adjustments or performance of procedures other than those specified herein mayresult in hazardous radiation exposure.•Do not attempt to disassemble this sensor for repair. A defective unit must be returned to themanufacturer.Class 2 Laser Models (LM150 Models)CAUTION:•Never stare directly into the sensor lens.•Laser light can damage your eyes.•Avoid placing any mirror-like object in the beam. Never use a mirror as a retroreflective target.For Safe Laser Use - Class 2 Lasers•Do not stare at the laser.•Do not point the laser at a person’s eye.•Mount open laser beam paths either above or below eye level, where practical.•Terminate the beam emitted by the laser product at the end of its useful path.Reference IEC 60825-1:2007, Section 8.2.L-GAGE ® LM Series Laser SensorOriginal Document 205811 Rev. D27 July 2020205811Class 2 LasersClass 2 lasers are lasers that emit visible radiation in the wavelength range from 400 nm to 700 nm, where eye protection is normally afforded by aversion responses, including the blink reflex. This reaction may be expected to provide adequate protection under reasonably foreseeable conditions of operation, including the use of optical instruments for intrabeam viewing.LASER LIGHTDO NOT STARE INTO BEAMCLASS 2 LASER PRODUCTAcc to IEC 60825-1:2007.λ=640-670nm; P=0.45mWPW: 45-1,750msComplies with 21 CFR 1040.10 and 1040.11Except for deviations pursuant to laser noticeNo. 50, Dated June 24, 2007.Figure 1. FDA (CDRH) warning label (Class 2)Class 2 Laser Safety NotesLow-power lasers are, by definition, incapable of causing eye injury within the duration of ablink (aversion response) of 0.25 seconds. They also must emit only visible wavelengths(400 to 700 nm). Therefore, an ocular hazard may exist only if individuals overcome theirnatural aversion to bright light and stare directly into the laser beam.Class 1 Laser Models (LM80 Models)Class 1 lasers are lasers that are safe under reasonably foreseeable conditions ofoperation, including the use of optical instruments for intrabeam viewing.Figure 2. FDA (CDRH) warning label (Class 1) Laser wavelength: 655 nm Output: < 0.33 mW Pulse Duration: 45 µs to 1750 µsInstallation InstructionsSensor InstallationNote: Handle the sensor with care during installation and operation. Sensor windows soiled by fingerprints,dust, water, oil, etc. may create stray light that may degrade the peak performance of the sensor. Blow thewindow clear using filtered, compressed air, then clean as necessary using 70% isopropyl alcohol and cottonswabs or water and a soft cloth.Install the Safety LabelThe safety label must be installed on or near the LM sensors.Note:Position the label on the cable or near the sensor in a location that has minimal chemical exposure.Figure 3. Typical installation; other mounting options are possible.1.Remove the protective cover from the adhesive on the label.2.Wrap the label around the LM cable, as shown.3.Press the two halves of the label together. - Tel: + 1 888 373 6767P/N 205811 Rev. DSensor OrientationCorrect sensor-to-object orientation is important to ensure proper sensing. See the following figures for examples of correct and incorrect sensor-to-object orientation as certain placements may pose problems for sensing distances.Figure 4. Orientation by a wall IncorrectCorrect Figure 5. Orientation in an openingIncorrectCorrectFigure 6. Orientation for a turning objectIncorrectCorrectFigure 7. Orientation for a height difference IncorrectCorrectFigure 8. Orientation for a color or luster difference Figure 9. Orientation for a highly reflective targetApplying tilt to sensor may improve performance on reflective targets. The direction and magnitude of the tilt depends on the application, but a 15° tilt is often sufficient.Mount the Device1.If a bracket is needed, mount the device onto the bracket.2.Mount the device (or the device and the bracket) to the machine or equipment at the desired location. Do not tighten themounting screws at this time.3.Check the device alignment.4.Tighten the mounting screws to secure the device (or the device and the bracket) in the aligned position.Wiring Diagrams+–* Push-Pull output. User-configurable PNP/NPN setting.*Key 1 = Brown 2 = White 3 = Blue 4 = Black 5 = Gray+–* Push-Pull output. User-configurable PNP/NPN setting.*The bare shield wire is connected internally to the sensor housing and should be connected as follows:•If the sensor housing is mounted so that it is in continuity with both the machine frame and earth ground, connect the barewire (also) to earth ground.•If the sensor housing is mounted so that it is insulated from the machine frame and you are experiencing noise, connectingthe bare wire to -V dc (together with the blue wire), may help.•If the sensor is mounted so that it is in continuity with the machine frame, but not with earth ground, do not connect thebare wire (e.g. cut off the bare wire).P/N 205811 Rev. D - Tel: + 1 888 373 67673Configuration InstructionsSensor ProgrammingProgram the sensor using the buttons on the RSD1 remote sensor display accessory, via IO-Link, or the remote input (limited programming options).If you are using the RSD1 for programming, from Run mode, use the buttons to access the Quick Menu and the Sensor Menu. See the instruction manual (p/n 205812) for more information on the options available from each menu. For TEACH options, follow the TEACH instructions in the instruction manual.In addition to programming the sensor, use the remote input to disable the buttons for security, preventing unauthorized or accidental programming changes. See the instruction manual for more information.from Run Mode> 4 sec.Access Sensor Menu Access RSD1 MenuFigure 10. Accessing the MenusRemote Display Buttons and the LMUse the RSD1 buttons Down , Up , Enter , and Escape to view or change RSD1 settings and information and to program a connected sensor.Down and Up Buttons Press Down and Up to:•Access the Quick Menu from Run mode •Navigate the menu systems •Change programming settings•Change individual digit values in distance based settings When navigating the menu systems, the menu items loop.Press Down and Up to change setting values. Press and hold the buttons to cycle through numeric values. After changing a setting value, the value slowly flashes until the change is saved using the Enter button.Enter Button Press Enter to:•Access the Sensor Menu from Run mode •Access the submenus•Move right one digit in distance based settings •Save changesIn the RSD1 Menu, a check mark in the lower right corner of the display indicates that pressing Enter accesses a submenu.Press Enter to save changes. New values flash rapidly, and the sensor returns to the parent menu. - Tel: + 1 888 373 6767P/N 205811 Rev. DEscape ButtonPress and hold Escape for 4 seconds to:•Access the RSD1 Menu while in Run modePress Escape to:•Leave the current menu and return to the parent menuImportant: Pressing Escape discards any unsaved programming changes.In the RSD1 Menu, a return arrow in the upper left corner of the display indicates that pressing Escape returns to the parent menu.Press and hold Escape for 2 seconds to return to Run mode from the RSD1 Menu.Quick MenuThe sensor includes a Quick Menu with easy access to view and change the analog and discrete output switch points.Access the Quick Menu by pressing Down or Up from Run mode. When in the Quick Menu, the current distance measurement displays on the first line and the menu name and the analog value alternate on the second line of the display. Press Enter to access the switch points.Press Down or Up to change the switch point to the desired value.Press Enter to save the new value and return to the Quick Menu.* In Setpoint mode, SPt1 Pt is replaced by SPt and SPt2 Pt is not available.In Dual mode, SPt1 is replaced by DualSPt and SPt2 Pt is not available.Sensor Menu (MENU)Access the Sensor Menu by pressing Enter from Run mode. The Sensor Menu is also accessible from the Quick Menu: navigate to MENU and press Enter. The Sensor Menu includes several submenus that provide access to view and change sensor settings and to view sensor information.P/N 205811 Rev. D - Tel: + 1 888 373 67675SensorMenu Full MapFrom Run mode, press Enter to enter the top-level menu system (A_OUT, D_OUT, INPUT, MEASURE, etc).Top Menu* Factory default setting - Tel: + 1 888 373 6767P/N 205811 Rev. DSpecificationsSupply Voltage (Vcc)10 V dc to 30 V dcUse only with a suitable Class 2 power supply (North America) Power and Current Consumption, exclusive of loadNormal Run Mode: 1.5 W, Current consumption < 62 mA at 24 V dc Supply Protection CircuitryProtected against reverse polarity and transient overvoltages Ambient Light Immunity10,000 luxConstructionHousing: stainless steelWindow: acrylic Sensing BeamVisible red, 655 nmSensing RangeLM80: 40 to 80 mmLM150: 50 mm to 150 mmDelay at Power Up2.1 sMeasurement/Output Rate0.25 ms to 4 ms; user selectable from the Speed menu Output ConfigurationAnalog output: 4 to 20 mA (LM...I Models) or 0 to 10 V DC (LM...U Models)Discrete output: Push/Pull, IO-LinkOutput RatingsDiscrete Output: 50 mA maximum (protected against continuous overload and short circuit)Output saturation voltage (PNP): < 3 V at 50 mAOutput saturation voltage (NPN): < 2.5 V at 50 mAAnalog current output (LM...I Models): 500 Ω maximumAnalog voltage output (LM...U Models): 1000 Ω minimum Maximum Torque1.5 N·mRemote InputAllowable Input Voltage Range: 0 to VccActive Low (internal weak pullup—sinking current):High State: > 3.6 VLow State: < 2.4 VActive High (internal weak pulldown—sourcing current): High State: > Vcc - 2.9 VLow State: < Vcc - 4.6 VMinimum Window Size, Analog and DiscreteLM80:Analog: 1 mmDiscrete: 0.024 mmLM150:Analog: 1 mmDiscrete: 0.1 mm Analog ResolutionLM80: 0.002 mmLM150: 0.004 mmRepeatabilityLM80: ± 0.001 mm1LM150: ± 0.002 mm 2Analog and IO-Link LinearityLM80:40–70 mm: ± 0.02 mm70–80 mm: ± 0.03 mmLM150:50–120 mm: ± 0.06 mm120–150 mm: ± 0.07 mmIO-Link Accuracy3LM80: ± 0.175 mmLM150: ± 0.2 mmTemperature Effect, TypicalLM80: ± 0.006 mm/°CLM150: ± 0.008 mm/°CResponse TimeTotal response speed varies from 0.5 ms to 2048 ms, depending on base measurement rate and averaging settings.See Instruction Manual for more information.Minimum Object SeparationLM80:Uniform targets (6% to 90% reflectivity) 40–70 mm: 0.04 mmUniform targets (6% to 90% reflectivity) 70–80 mm: 0.06 mmNon-uniform targets (6% to 90% reflectivity): 0.4 mmLM150:Uniform targets (6% to 90% reflectivity) 50–120 mm: 0.120 mmUniform targets (6% to 90% reflectivity) 120–150 mm: 0.140 mm Non-uniform targets (6% to 90% reflectivity): 0.8 mm Environmental RatingIEC IP67Operating Conditions–10 °C to +55 °C (+14 °F to +131 °F)90% at +55 °C maximum relative humidity (non-condensing) Storage Temperature–35 °C to 60 °C (–31°F to 140 °F)Boresighting± 0.70 mm at 40 mm± 0.87 mm at 50 mm± 1.40 mm at 80 mm± 2.62 mm at 150 mmVibration/Mechanical ShockMeets IEC 60947-5-2 (10 to 60 Hz max., double amplitude 0.06 in, max acceleration 10G. 30G 11 ms duration, half sine wave) Application NoteFor optimum performance, allow 10 minutes for the sensor to warm upCertificationsUL Type 1with 128× averaging. With 1× averaging, repeatability of ± 0.004 mm from 40 to 80 mm.with 128× averaging. With 1× averaging, repeatability of ± 0.005 mm from 50 to 120 mm and ± 0.010 mm from 120 to 150 mm.3The accuracy specification refers to the possible absolute offset when installing a sensor without taking any reference measurement.Linearity is the more relevant specification for most applications.P/N 205811 Rev. D - Tel: + 1 888 373 67677Typical Beam Spot Size4Required Overcurrent ProtectionWARNING: Electrical connections mustbe made by qualified personnel inaccordance with local and nationalelectrical codes and regulations.Overcurrent protection is required to be provided by endproduct application per the supplied table.Overcurrent protection may be provided with external fusing orvia Current Limiting, Class 2 Power Supply.Supply wiring leads < 24 AWG shall not be spliced.For additional product support, go to.FCC Part 15 and CAN ICES-3 (B)/NMB-3(B)This device complies with part 15 of the FCC Rules and CAN ICES-3 (B)/NMB-3(B). Operation is subject to the following two conditions:1.This device may not cause harmful interference, and2.This device must accept any interference received, including interference that may cause undesired operation.This equipment has been tested and found to comply with the limits for a Class B digital device, pursuant to part 15 of the FCC Rules and CAN ICES-3 (B)/NMB-3(B). These limits are designed to provide reasonable protection against harmful interference in a residential installation. This equipment generates, uses and can radiate radio frequency energy and, if not installed and used in accordance with the instructions, may cause harmful interference to radio communications. However, there is no guarantee that interference will not occur in a particular installation. If this equipment does cause harmful interference to radio or television reception, which can be determined by turning the equipment off and on, the user is encouraged to try to correct the interference by one or more of the following measures:•Reorient or relocate the receiving antenna.•Increase the separation between the equipment and receiver.•Connect the equipment into an outlet on a circuit different from that to which the receiver is connected.•Consult the manufacturer.Banner Engineering Corp. Limited WarrantyBanner Engineering Corp. warrants its products to be free from defects in material and workmanship for one year following the date of shipment. Banner Engineering Corp. will repair or replace, free of charge, any product of its manufacture which, at the time it is returned to the factory, is found to have been defective during the warranty period. 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激光位移传感器原理一、激光位移传感器的基本原理激光位移传感器是一种利用激光测量物体位置和距离的设备。

它的基本原理是通过发射一束激光，将其照射到被测物体上，然后接收反射回来的激光，通过计算反射时间或者反射角度等参数，来确定被测物体的位置或者距离。

二、激光位移传感器的结构1. 激光发射器：用于产生一束高能量密度、单色性好、方向性强的激光束。

2. 光学系统：包括凸透镜、反射镜等元件，用于将激光束聚焦到被测物体上，并将反射回来的信号重新聚焦到接收器上。

3. 接收器：用于接收反射回来的信号，并将其转化为电信号。

4. 信号处理系统：对接收到的电信号进行处理，得出被测物体的位置或者距离信息。

三、激光位移传感器的工作原理1. 时间法时间法是一种常见的工作原理。

它利用了速度不变定律，即在同样介质中，光速不变。

当激光束照射到被测物体上时，会有一部分光线被反射回来，经过接收器接收后，可以计算出反射时间t。

由于光速不变，可以通过计算t×c/2得出被测物体的距离，其中c为光速。

2. 三角法三角法是一种基于几何学原理的工作原理。

它利用了激光束到达被测物体和反射回来的路径长度差ΔL与物体距离d之间的关系，即ΔL=2d sinθ，其中θ为激光束与被测物体之间的夹角。

通过测量θ和ΔL，可以计算出被测物体的距离。

3. 相移法相移法是一种基于干涉原理的工作原理。

它利用了激光束照射到被测物体上后所产生的干涉条纹来确定被测物体的位置或者变形情况。

在相移法中，需要通过改变激光束相位来获得不同干涉条纹图像，并进行处理得出被测物体信息。

四、激光位移传感器的应用1. 工业自动化：激光位移传感器可以用于机器人、自动化生产线等场合，实现对被测物体位置和距离的精确测量。

2. 航空航天：激光位移传感器可以用于航空航天领域中的飞行姿态控制、导航等方面。

3. 医疗领域：激光位移传感器可以用于医疗领域中的眼科手术、牙科治疗等方面，实现对被测物体位置和距离的精确测量。

2024年激光位移传感器市场发展现状引言激光位移传感器是一种能够测量物体位置变化的装置。

这种传感器利用激光束照射物体，并通过测量激光束反射回传感器的时间来确定物体的位移。

随着技术的进步，激光位移传感器在工业自动化、机器人控制和测量设备中得到了广泛应用。

本文将对激光位移传感器市场的发展现状进行分析和总结。

市场概述激光位移传感器市场在过去几年中呈现出快速增长的趋势。

主要驱动因素包括工业自动化的迅速发展、制造业的高精度要求以及机器人应用的增加。

这些因素都促使了激光位移传感器市场的扩大和创新。

技术发展1.测量范围的扩大近年来，激光位移传感器的测量范围不断扩大。

传统的激光位移传感器一般只能测量几百毫米的位移，而现在的产品已经能够测量数米甚至数十米的位移。

这使得激光位移传感器在一些大尺寸设备的测量应用中更具优势。

2.测量精度的提高随着技术的进步，激光位移传感器的测量精度不断提高。

目前已经有产品能够达到亚微米甚至亚纳米级别的精度。

这一技术的提升使得激光位移传感器在高精度测量领域有了更为广泛的应用。

3.智能化与数字化激光位移传感器的智能化和数字化也是近年来的重要发展方向。

传感器不仅能提供位移数据，还能通过数字接口与其他设备进行数据交互和控制。

这种智能化功能为传感器的集成和使用带来了更大的便利性。

主要应用领域1.工业自动化激光位移传感器在工业自动化领域中得到广泛应用。

例如，在精密加工设备中，激光位移传感器可以用来检测加工过程中的位置变化，以实现高精度的加工控制。

2.机器人控制机器人的运动控制需要准确的位移检测。

激光位移传感器能够提供高精度的位移测量数据，为机器人的路径规划和运动控制提供支持。

3.测量设备激光位移传感器在各种测量设备中都能发挥重要作用。

例如，在三维扫描仪中，激光位移传感器可以用来测量物体表面的形状和纹理信息。

市场竞争格局激光位移传感器市场目前呈现出竞争激烈的局面。

主要的竞争者包括德国的Micro-Epsilon、美国的Keyence和瑞士的Sick等公司。

激光位移传感器LDS-S2系列使用手册文件状态：【】草稿【√】正式发布【】正在修改所有权声明该文档及其所含信息是常州高晟传感技术有限公司的财产，该文档及其所含信息的复制、使用及披露必须得到高晟传感公司的书面授权。

文档控制修改记录起止日期修改类型* 作者参与者版本备注2019-12-11 A Y.Q V1.02021-11-29 M Y.Q V2.0* 修改类型为A—Added M—Modified D—Deleted审阅人姓名职位审阅签字存档存档号地点/位置备注目录1概述 (5)2性能规格 (6)3安装使用 (7)3.1 应用场景 (7)3.2 使用规范 (8)3.3 工作量程 (9)4电气连接 (10)4.1 485接口定义 (10)4.2 0-10V接口定义 (11)4.3 4-20mA接口定义 (11)4.4 传感器IO接线说明 (12)4.5 传感器LED指示灯定义 (12)5通讯协议 (14)5.1 兼容旧版本SR指令（新客户跳过） (14)5.1.1 SR读取指令集 (14)5.2 新版私有协议 (16)5.2.1 FE读取指令集 (16)5.2.2 FA设置指令集 (17)5.3 Modbus RTU公版协议 (18)5.3.1 默认配置 (18)5.3.2 报文格式 (19)5.3.3 功能码定义 (19)5.3.4 数据格式 (21)6外形尺寸 (26)6.1 规格定义 (26)6.2 外形尺寸 (27)7更新说明 (28)1概述激光位移传感器(Laser Displacement Sensor)是常州高晟传感技术有限公司自主研发的高精密型产品，拥有多项核心发明专利，确保了产品的高精度、高重复性、高可靠性、高性价比，可广泛应用于3C制造生产线，机器人、数控中心、精密流水线等场景的在线、离线测量。

2性能规格标准型LDS-S2量程产品性能指标如下。

型号普通型RS485LDS-S2-10-D0 LDS-S2-20-D0 LDS-S2-50-D0 LDS-S2-100-DO LDS-S2-200-D0 普通型4-20mALDS-S2-10-D1 LDS-S2-20-D1 LDS-S2-50-D1 LDS-S2-100-D1 LDS-S2-200-D1 普通型0-10VLDS-S2-10-D2 LDS-S2-20-D2 LDS-S2-50-D2 LDS-S2-100-D2 LDS-S2-200-D2测量起点27mm 35mm 45mm 60mm 80mm 量程10mm 20mm 50mm 100mm 200mm分辨力0.5um 1um 2.5um 5um 10um重复精度±3um ±5um ±7.5um ±15um ±30um线性度±0.1%F.S. ±0.15%F.S. 采样频率Max.2kHz485输出Max.454hz（*注）/默认量程前段盲区输出0，后段盲区输出999.99999 温漂±0.05%F.S./ºC光源650nm半导体红光电源18-28VDC/100-1000mA体积60mm*55mm*26mm重量145g备注1、上述精度指标是在标准测试条件下得到（标准被测表面、标准测试环境、采样频率2KHz,取64次平均值）;2、高晟LDS-S2产品测量范围10mm-200mm量程为常用型号，其他量程产品不在本文描述，如有需求可咨询销售热线。

ZLDS10X可定制激光位移传感器量程: 2～1000mm可定制精度: 最高%玻璃%分辨率: 最高%频率响应: 基本原理是光学三角法：半导体激光器1被镜片2聚焦到被测物体6;反射光被镜片3收集,投射到CCD阵列4上；信号处理器5通过三角函数计算阵列4上的光点位置得到距物体的距离;激光传感器原理与应用激光传感器是利用激光技术进行测量的传感器;它由激光器、激光检测器和测量电路组成;激光传感器是新型测量仪表,它的优点是能实现无接触远距离测量,速度快,精度高,量程大,抗光、电干扰能力强等;激光和激光器——激光是20世纪60年代出现的最重大的科学技术成就之一;它发展迅速,已广泛应用于国防、生产、医学和非电测量等各方面;激光与普通光不同,需要用激光器产生;激光器的工作物质,在正常状态下,多数原子处于稳定的低能级E1,在适当频率的外界光线的作用下,处于低能级的原子吸收光子能量受激发而跃迁到高能级E2;光子能量E=E2-E1=hv,式中h为普朗克常数,v为光子频率;反之,在频率为v的光的诱发下,处于能级 E2的原子会跃迁到低能级释放能量而发光,称为受激辐射;激光器首先使工作物质的原子反常地多数处于高能级即粒子数反转分布,就能使受激辐射过程占优势,从而使频率为v的诱发光得到增强,并可通过平行的反射镜形成雪崩式的放大作用而产生强大的受激辐射光,简称激光;激光具有3个重要特性：1高方向性即高定向性,光速发散角小,激光束在几公里外的扩展范围不过几厘米；2高单色性,激光的频率宽度比普通光小10倍以上；3高亮度,利用激光束会聚最高可产生达几百万度的温度;激光器按工作物质可分为4种：1固体激光器：它的工作物质是固体;常用的有红宝石激光器、掺钕的钇铝石榴石激光器即YAG激光器和钕玻璃激光器等;它们的结构大致相同,特点是小而坚固、功率高,钕玻璃激光器是目前脉冲输出功率最高的器件,已达到数十兆瓦;2气体激光器：它的工作物质为气体;现已有各种气体原子、离子、金属蒸气、气体分子激光器;常用的有二氧化碳激光器、氦氖激光器和一氧化碳激光器,其形状如普通放电管,特点是输出稳定,单色性好,寿命长,但功率较小,转换效率较低;3液体激光器:它又可分为螯合物激光器、无机液体激光器和有机染料激光器,其中最重要的是有机染料激光器,它的最大特点是波长连续可调;4半导体激光器：它是较年轻的一种激光器,其中较成熟的是砷化镓激光器;特点是效率高、体积小、重量轻、结构简单,适宜于在飞机、军舰、坦克上以及步兵随身携带;可制成测距仪和瞄准器;但输出功率较小、定向性较差、受环境温度影响较大;应用——利用激光的高方向性、高单色性和高亮度等特点可实现无接触远距离测量;激光传感器常用于长度、距离、振动、速度、方位等物理量的测量,还可用于探伤和大气污染物的监测等;激光测长——精密测量长度是精密机械制造工业和光学加工工业的关键技术之一;现代长度计量多是利用光波的干涉现象来进行的,其精度主要取决于光的单色性的好坏;激光是最理想的光源,它比以往最好的单色光源氪-86灯还纯10万倍;因此激光测长的量程大、精度高;由光学原理可知单色光的最大可测长度 L与波长λ和谱线宽度δ之间的关系是L=λ2/δ;用氪－86灯可测最大长度为38.5厘米,对于较长物体就需分段测量而使精度降低;若用氦氖气体激光器,则最大可测几十公里;一般测量数米之内的长度,其精度可达微米;激光测距——它的原理与无线电雷达相同,将激光对准目标发射出去后,测量它的往返时间,再乘以光速即得到往返距离;由于激光具有高方向性、高单色性和高功率等优点,这些对于测远距离、判定目标方位、提高接收系统的信噪比、保证测量精度等都是很关键的,因此激光测距仪日益受到重视;在激光测距仪基础上发展起来的激光雷达不仅能测距,而且还可以测目标方位、运运速度和加速度等,已成功地用于人造卫星的测距和跟踪,例如采用红宝石激光器的激光雷达,测距范围为500～2000公里,误差仅几米;目前常采用红宝石激光器、钕玻璃激光器、二氧化碳激光器以及砷化镓激光器作为激光测距仪的光源;激光测厚——利用三角测距原理,上位于C型架的上、下方分割有一个精密激光测距传感器,由激光器发射出的调制激光打到被测物的表面,通过对线阵 CCD的信号进行采样处理,线阵CCD摄像机在控制电路的控制下同步得到被测物到C型架之间的距离,通过传感器反馈的数据来计算中间被测物的厚度;由于检测是连续进行的,因此就可以得到被测物的连续动态厚度值;影响激光测厚精度的安装因素：和其它传感器测厚一样,要实现精密测厚需要注意以下条件,否则再好的传感器也测不准;精密测厚,选精密激光位移传感器很重要,但如果两个传感器不能同步工作,安装不同轴,则根本测不准：1单激光位移传感器测厚被测体放在测量平台上,测量出传感器到平台表面距离,然后再测出传感器到被测体表面间距,经计算后测出厚度;要求被测体与测量平台之间无气隙,被测体无翘起;这些严格要求只有在离线情况能实现;2双激光位移传感器测厚在被测体上方和下方各安装一个激光位移传感器,被测体厚度D=C-A+B;其中,C 是两个传感器之间距离,A是上面传感器到被测体之间距离,B是下面传感器到被测体之间距离;在线厚度测量用这种方法优点是可消除被测体振动对测量结果的影响;但同时对传感器安装和性能有要求;保证测量准确性的条件是：两个传感器发射光束必须同轴,以及两个传感器扫描必须同步;同轴是靠安装实现,而同步要靠选择有同步端激光传感器;不同步将代来很大误差：如果被测体存在振动频率20HZ,振幅1mm,如果信号不同步延迟1ms,那么就会带来125µm误差;安装使两个激光同轴,不但确保被测体同一位置上的厚度,同时降低了被测体倾斜带来的误差;以被测体运动方向不同轴为例,当不同轴1mm,被测体倾斜2°可带来35µm误差;激光三角漫反射位移传感器用于测厚有明显优点：1非常小的测量光斑,是点光斑面积,它比面积型非接触电容、电涡流传感器需要的面积小很多,对被测体面积几乎无要求,适合测量非常小面积尺寸厚度；2较远的测量范围起始间距;它比非接触电容、电涡流传感器起始间距大很多;这样传感器可以远离被测体,免受碰坏,及被测体热辐射影响；3有很大的测量范围,这是其它传感器很难做到的；4与被测体材料无关,即金属非金属体,非透明有漫反射条件表面都能测;5用激光测厚取代同位素测厚,可以消除对用户的放射性损害;激光测振——它基于多普勒原理测量物体的振动速度;多普勒原理是指：若波源或接收波的观察者相对于传播波的媒质而运动,那么观察者所测到的频率不仅取决于波源发出的振动频率而且还取决于波源或观察者的运动速度的大小和方向;所测频率与波源的频率之差称为多普勒频移;在振动方向与方向一致时多普频移fd=v/λ,式中v 为振动速度、λ为波长;在激光多普勒振动速度测量仪中,由于光往返的原因,fd =2v/λ;这种测振仪在测量时由光学部分将物体的振动转换为相应的多普勒频移,并由光检测器将此频移转换为电信号,再由电路部分作适当处理后送往多普勒信号处理器将多普勒频移信号变换为与振动速度相对应的电信号,最后记录于磁带;这种测振仪采用波长为6328埃┱的氦氖激光器,用声光调制器进行光频调制,用石英晶体振荡器加功率放大电路作为声光调制器的驱动源,用光电倍增管进行光电检测,用频率跟踪器来处理多普勒信号;它的优点是使用方便,不需要固定参考系,不影响物体本身的振动,测量频率范围宽、精度高、动态范围大;缺点是测量过程受其他杂散光的影响较大;激光测速——它也是基多普勒原理的一种激光测速方法,用得较多的是激光多普勒流速计见激光流量计,它可以测量风洞气流速度、火箭燃料流速、飞行器喷射气流流速、大气风速和化学反应中粒子的大小及汇聚速度等;多普勒测速系统Doppler velocity-measuring system原理：从开过来的机车所听到的声波间的距离被压缩了,就好像一个人正在关手风琴;这个动作的结果产生一个明显的较高的音调;当火车离去时,声波传播开来,就出现了较低的声音--这种现象被称为“多普勒”效应;检查机动车速度的雷达测速仪也是利用这种多普勒效应;从测速仪里射出一束射线,射到汽车上再返回测速仪;测速仪里面的微型信息处理机把返回的波长与原波长进行比较;返回波长越紧密,前进的汽车速度也越快--那就证明驾驶员超速驾驶的可能性也越大;激光多普勒测速仪是测量通过激光探头的示踪粒子的多普勒信号,再根据速度与多普勒频率的关系得到速度;由于是激光测量,对于流场没有干扰,测速范围宽,而且由于多普勒频率与速度是线性关系,和该点的温度,压力没有关系,是目前世界上速度测量精度最高的仪器;多普勒测速工作原理可以用干涉条纹来说明;当聚焦透镜把两束入射光以某角会聚后,由干激光束良好的相干性,在会聚点上形成明暗相间的干涉条纹,条纹间隔正比干光波波长,而反比干半交角的正弦值;当流体中的粒子从条纹区的方向经过时,会依次散射出光强随时间变化的一列散射光波,称为多普勒信号;这列光波强度变化的频率称为多普勒频移;经过条纹区粒子的速度愈高,多普勒频移就愈高;将垂直于条纹方向上的粒子速度,除以条纹间隔,考虑到流体的折射率就能得到多普勒频移与流体速度之间线性关系;多普勒测速系统就是利用速度与多谱勒频移的线性关系来确定速度的;各个方向上的多普勒频率的相位差和粒子的直径成正比,利用监测到的相位差可以来确定粒径;光学测速测长系统相对于传统的测速测长系统编码器或测速电机的优势是：1编码器或测速马达测量都是依靠测速辊与被测量物体的摩擦来实现的,存在摩擦的地方就会有相对滑动的存在,尤其是在速度变化的过程中滑动更明显,此时会产生较明显的误差；而多普勒测量系统是非接触测量,从原理上消除了这个误差;2接触式测量过程中,当生产的产品为对表面光洁度要求非常高的产品时,比如不锈钢板带,容易对表面产生损伤,而采用多普勒测量系统完全避免;3编码器或测速马达是机械类产品,长期的运转存在机械磨损,从而影响到测量精度,而多普勒测量系统属于光学仪器,内部没有机械磨损,不存在随运行时间而测量精度变化的问题;4在钢铁的轧机或平整机运行过程中,由于在板带上有巨大的张力,在高速运行中会产生高频振动,对接触式的测速系统影响非常大;比如在平整机上,采用编码器对平整机的延长率进行控制时,实际测量的结果是板带平整后的延长率是在3%-15%之间变化,升速或降速时编码器信号由于摩擦打滑的影响无法参与控制;冷轧板带的延长率直接影响的是深冲性能,延长率控制不好,生产的成品板带的质量级别无法提高,无法满足比如家电生产企业,汽车生产企业等对深冲成型性能要求非常高的企业的要求;采用多普勒测量系统进行控制时,延长率一般可以控制在目标值的%左右波动,优势非常明显;而且轧机的升速,降速对其性能无任何影响,所以整卷钢带的成材率可以高达97%以上,效益非常明显;而采用编码器时,由于受到诸多限制,成材率一般低于85%;材料表面反射系数对激光传感器的影响激光漫反射位移传感器正常工作的前提是要求被测物体表面具有漫反射条件,出厂时厂家是用白陶瓷作为标准面;反射系数是光输入到表面能量与返回能量之比;光亮表面反射系数高,例如白纸就高,粗糙或黑色表面反射系数低,例如黑橡胶就低;并不是反射系数愈大愈好,当反射系数100%时,例如镜面时,激光成像光斑被100%反射回到激光光源,而接受漫反射的CCD端无成像光,所以镜面就不能正常工作;反之当反射系数为0%时绝对黑体,入射光被百分百吸收,无反射光,传感器也不能工作;只有反射系数<100%,和>0%之间,激光漫反射传感器才能可靠工作;各种材料表面反射系数：白陶瓷约95%白纸约75-80%金属材料约55-60%黑纸约5%黑橡胶约3-5%黑绒布约%激光传感器所能解决其它技术无法解决的问题激光传感器可用于其它技术无法应用的场合;例如,当目标很近时,计算来自目标反射光的普通光电传感器也能完成大量的精密位置检测任务;但是,当目标距离较远内或目标颜色变化时,普通光电传感器就难以应付了;虽然先进的背景噪声抑制传感器和三角测量传感器在目标颜色变化的情况下能较好地工作,但是,在目标角度不固定或目标太亮时,其性能的可预测性变差;此外,普通光电三角测量传感器一般量程只限于0.5m以内;超声波传感器虽然也经常用于检测距离较远的物体,而且由于它不是光学装置,所以不受颜色变化的影响;但是,超声波传感器是依据声速测量距离的,因此存在一些固有的缺点,不能用于以下场合;1待测目标与传感器的换能器不相垂直的场合;因为超声波检测的目标必须处于与传感器垂直方位偏角不大于10°角以内;2需要光束直径很小的场合;因为一般超声波束在离开传感器2m远时直径为0.76cm;3需要可见光斑进行位置校准的场合;4多风的场合;5真空场合;6温度梯度较大的场合;因为这种情况下会造成声速的变化;7需要快速响应的场合;而激光传感器能解决上述所有场合的检测;激光产品危险等级划分激光产品危险等级分类是描述激光系统对人体造成伤害程度的界定指标;分类从第I类激光无伤害到第IV类激光器如2000瓦二氧化碳激光器可以切割厚钢板;制造商必须在第II类,第III类和第IV类激光产品上贴有带激光危险等级分类字样的警告标签;第I类激光产品——没有生物性危害;任何可能观看的光束都是被屏蔽的,且在激光暴露时激光系统是互锁的;大型激光打印机如DEC LPS-40是由10毫瓦IIIb 类氦氖激光驱动的,尽管实际的激光器是IIIb类,但打印机是互锁的,以避免和暴露的激光束发生任何接触,因此,该设备不产生任何生物性危害;这也适用于CD 播放器和小型激光打印机,他们都是第一类设备;第II类激光产品——输出功率1毫瓦;不会灼伤皮肤,不会引起火灾;由于眼睛反射可以防止一些眼部损害,所以这类激光器不被视为危险的光学设备;例如当眼遇到明亮的光线时,会自动眨眼,或者转动头部以避开这些强光线;这就是所谓的反射行为或反射时间;在这段时间内这类激光产品不会对眼睛造成伤害;尽管如此,一个人也不会愿意较长时间盯着看它;在这类激光设备上应放黄色警告标签;第IIIa类激光产品——输出功率1毫瓦到5毫瓦;不会灼伤皮肤;在某种条件下,这类激光可以对眼睛造成致盲以及其他损伤;这类激光产品应该有：1激光发射指示灯,表明激光器是否在工作；2应该使用电源钥匙开关,阻止他人擅自使用；3应该贴有一个危险标签和输出xx的标签;第IIIb类激光产品——输出功率5毫瓦到500毫瓦;在功率比较高时,这类激光产品能够烧焦皮肤;这类激光产品明确定义为对眼睛有危害,尤其是在功率比较高时,将造成眼睛损伤;这类激光产品必须具备：1钥匙开关,阻止他人擅自使用；2激光发射指示灯,表明激光器是否在工作；3启动电源后有3至5秒延迟时间使操作者离开光束路径；4装有急停开关,随时关断激光光束；5在激光器上必须贴有红色的危险标签和xxaperature标签;250mw激光器照射一张红纸,不到2秒钟就点燃了第IV类激光产品——输出功率大于500毫瓦;这类激光产品一定能够造成眼睛损伤;就像灼烧皮肤和点燃衣物一样,激光能够引燃其他材料;这类激光系统必须具备：1钥匙开关,阻止他人擅自使用；2保险装置,防止工作时系统的保护盖被打开；3激光发射指示灯,表明激光器是否在工作；4装有急停开关,随时关断激光光束；5在激光器上贴好红色危险标签和xxaperature标签,这类激光反射光束和主光束一样都很危险;一个1000瓦二氧化碳激光器可以在一块钢板上打孔,设象一下,如果是眼睛会怎么样。

激光位移传感器操作手册V3.0目录第1章：产品概要......................................................................... 1-11.1 包装内容 ......................................................................................... 1-11.2 各部件名称及功能........................................................................... 1-21.3 安装................................................................................................. 1-3 第2章：设定与测量 ..................................................................... 2-1 第3章：软件操作......................................................................... 3-13.1 通信设置 ......................................................................................... 3-13.2 位置读取与归零设定 ....................................................................... 3-2 第4章：通讯指令......................................................................... 4-14.1 通讯参数列表 .................................................................................. 4-14.2 通讯协议 ......................................................................................... 4-4 第5章：产品规格......................................................................... 5-1 第6章：安全注意事项.................................................................. 6-1 第7章：保固 ................................................................................ 7-1版本更新历程激光位移计操作手册V3.0版本更新历程版本更新日期V1.0 第一版发行2018/09/03V2.0 新增「反应速度设定」与「中值滤波器设定」功能说明与通讯地址设定方式。

激光位移传感器的研究与应用摘要激光位移传感器，凭借其高精度测量与非接触操作的独特优势，在工业自动化及科学研究的广阔舞台占据了举足轻重的地位。

本研究深入剖析了激光位移传感器的工作原理、关键技术要素，及其在多领域应用的实例，并对该传感器的性能进行了全面审视与优化探索。

研究证实，该技术能够精准检测细微位移变化，为工业生产线的质量监控、物料精确定位，以及科研中微观形变的精密测量等提供了坚实的数据保障。

在技术升级的努力下，通过激光源的改良、光学系统优化及信号处理技术的增强，传感器的精确度与稳定性均实现了显著提升。

此外，激光位移传感器在智能机器人、交通监控等新兴应用领域的潜力逐渐显现，预示着其应用范围的不断拓展。

随着技术创新步伐的加快，激光位移传感器无疑将在更多领域绽放光彩，为相关行业的发展注入强劲动力。

关键词：激光位移传感器；高精度测量；非接触式测量；工业自动化；科研实验；性能优化；新兴领域应用目录摘要 (1)第一章引言 (3)1.1 激光位移传感器的研究背景 (3)1.2 激光位移传感器的应用意义 (4)1.3 当前研究现状及研究方法 (5)第二章激光位移传感器原理与技术 (7)2.1 激光测距原理 (7)2.2 关键技术分析 (8)2.3 传感器特点 (9)第三章激光位移传感器的应用实例 (11)3.1 工业自动化领域的应用 (11)3.2 科研实验领域的应用 (12)3.3 其他领域的应用 (12)第四章激光位移传感器的性能评估与优化 (14)4.1 性能评估指标 (14)4.2 性能优化方法 (14)第五章激光位移传感器市场前景与挑战 (16)5.1 市场前景分析 (16)5.2 行业挑战与机遇 (16)第六章结论与展望 (18)6.1 研究结论 (18)6.2 未来研究方向与展望 (18)第一章引言1.1 激光位移传感器的研究背景激光位移传感器，凭借其高精度和非接触式的测量特性，近年来在工业界和科研领域均受到了广泛的关注和应用。

激光位移传感器的标定于正林1，乔夫涛1，王一尘2（1.长春理工大学机电工程学院，长春130022；2.吉林大学生物与农机工程学院，长春130022）摘要：介绍了一种基于高精度光栅尺标定激光位移传感器的方法。

该标定装置使用步进电机控制挡板的移动，光栅尺和激光位移传感器同时采集挡板移动的距离，计算机通过数据采集卡采集光栅尺和激光位移传感器的数据。

本装置的结构设计符合阿贝原则，同时详细介绍了标定装置的原理、组成结构和数据处理。

关键词：标定；激光位移传感器；光栅尺；阿贝原则中图分类号：TH71文献标识码：A文章编号：1672-9870（2013）（3-4）-0032-03Calibration of Laser Displacement SensorYU Zhenglin 1，QIAO Futao 1，WANG Yichen 2（1.College of Mechanical and Electrical Engineering ，Changchun University of Science and Technology ，Changchun 130022；2.School of Biological and Agricultural Engineering,Jilin University,Changchun 130022）Abstract ：In this paper ，a method of calibration of laser displacement sensor based on high precision grating scale is in-troduces.In this equipment ，step motor control the motion of dam board ，and grating scale and laser displacement sen-sor get the distance of dam board ’s puter collect the data of the grating scale and laser displacement sen-sor by DAQ Card.The structural design of this equipment accords with Abbe ’s principle .This paper gives a detailed introduction of this calibration equipment ’s theory ，construction and data processing.Key words ：calibration ；laser displacement sensor ；grating scale ；Abbe ’s principle激光位移传感器是利用激光技术进行测量的传感器，是一种将位移的变化转变成电信号变化的测量装置。