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從名字就可以看出來，激光位移傳感器就是利用激光技術進行測量的傳感器，目前激光位移傳感器按照原理分成兩種，分別是激光三角法和激光回波分析法。激光三角法主要用作高精度短距離測量，激光回波分析法則不同，它主要應用在遠距離測量方面。如今的工業機器人中，大多是采用三角測量法，三角測量法的最高線性度能達到1um,分辨力高達0.1um的水準。
三角測量法的原理是將可見紅色激光通過透鏡射到被測物體表面，被物體反射的激光通過接收透鏡，被內部的CCD線陣相機接收。根據不同的距離，CCD線陣相機能夠從不同的角度進行操作。接下來“看到”這個光點。從這個角度和已知的激光和相機之間的距離，數字信號處理器可以計算出傳感器和被測物體之間的距離。
同時，光束在接收元件的位置經過模擬和數字電路處理，并由微處理器分析測量出相應的輸出值，并在用戶設定的模擬窗口內按比例輸出標準數據信號。如果使用開關量輸出，將在設置的窗口內打開，在窗口外關閉。另外，模擬量和開關量輸出的檢測窗口可以獨立設置。
回波分析的規律是激光發射器每秒向檢測對象發射一百萬個激光脈沖并返回接收器。處理器計算激光脈沖到達檢測對象并返回接收器所需的時間。距離值，輸出值是數千次測量結果的平均輸出，采用所謂的脈沖時間法測量。激光回波分析法適用于遠距離檢測，但測量精度低于激光三角法，最長檢測距離可達250m。
激光位移傳感器能精確地測量出被測物體位置、長度、距離、振動、速度和方向等的變化，也被廣泛地應用到了各種場景，較為常見的有尺寸測定、金屬薄片和薄板的厚度測量、氣缸筒的測量、工件高度的對比，篩選出不合格工件、微小零件的位置識別、傳送帶上有無零件的監測和厚度的測量、振動分析、碰撞試驗測量、汽車相關試驗等等。
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