什么是激光位移傳感器？

近日，激光位移傳感器成了投資界熱點，領勢投資宣布戰略入股創想智控，助力創想智控布局激光位移傳感器系統及工業大數據服務賽道，共同擴大其在智能傳感器行業的影響力。激光位移傳感器被稱為機器人的眼睛，在焊接、毛坯制造、機械加工、熱處理、上下料、裝配等作業中，都具有不可替代的作用。那么，什么是激光位移傳感器呢？

激光位移傳感器是利用激光技術進行測量的傳感器，由激光器、激光檢測器和測量電路組成。作為新型測量設備，激光位移傳感器能夠精確非接觸測量被測物體的位置、位移等變化，還可測量位移、厚度、振動、距離、直徑等精密的幾何測量。

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目前，激光位移傳感器按照原理可分為激光三角測量法和激光回波分析法兩種，其中激光三角測量法適用于高精度、短距離的測量，激光回波分析法則用于遠距離測量。在當前的工業機器人應用中，通常采用三角測量法，這種方法最高線性度可達1um，分辨率可達到0.1um的水平。

三角測量法的原理是通過鏡頭將可見紅色激光射向被測物體表面，經物體反射的激光通過接收器鏡頭，被內部的CCD線性相機接收，根據不同的距離，CCD線性相機可以在不同的角度下“看見”這個光點。根據這個角度及已知的激光和相機之間的距離，數字信號處理器就能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通過模擬和數字電路處理，并通過微處理器分析，計算出相應的輸出值，并在用戶設定的模擬量窗口內，按比例輸出標準數據信號。如果使用開關量輸出，則在設定的窗口內導通，窗口之外截止。另外，模擬量與開關量輸出可獨立設置檢測窗口。

回波分析法則是通過激光發射器每秒發射一百萬個激光脈沖到檢測物并返回至接收器，處理器計算激光脈沖遇到檢測物并返回至接收器所需的時間，以此計算出距離值，該輸出值是將上千次的測量結果進行的平均輸出，即所謂的脈沖時間法測量的。激光回波分析法適合于長距離檢測，但測量精度相對于激光三角測量法要低，最遠檢測距離可達250m。

有數據顯示，國內通用激光位移傳感器市場規模已達120億，且每年保持20％的增速，但99．87％的國內市場被國外廠商占據，以歐美日等發達國家企業居多，如美國通用電氣、德國西克、日本基恩士等等。這些企業不斷通過技術創新和產品升級以保持市場地位。我國工業自動化系統集成商雖然對該器件的認知率超過95％以上，由于價格昂貴、適配困難等原因，實際使用率不足10％。

與國外先進企業相比，我國傳感器技術在科研開發上要落后10年，則在生產技術上要落后15年。但近年來我國陸續制定有利于傳感器產業發展的政策，并建立了多個傳感技術、機器人國家重點實驗室，同時也有千余家企業選擇從事傳感器的生產和研發，國內傳感器產業化進程隨之加快?？梢哉f，良好的政策土壤為企業帶來良好的生存環境，隨著打破國外壟斷成為國內技術企業的發展方向，激光位移傳感器要成為新的突破點，自然也離不開資本的支持。

在未來，激光位移傳感器的需求總體將保持快速增長的態勢，而隨著國內各項鼓勵政策的落實，激光技術的持續創新進步和激光位移傳感器產品性能的不斷提升，我國激光位移傳感器的大規模商業化應用將很快成為現實。