Các ứng dụng của cảm biến đo dịch chuyển bằng laser

　　Công nghệ laser và các nguồn laser là một trong những đột phá khoa học – công nghệ quan trọng nhất xuất hiện vào thập niên 1960. Cảm biến laser là loại cảm biến sử dụng công nghệ laser để thực hiện đo lường, và chúng mang lại những ưu điểm cũng như ứng dụng độc đáo trong cả sản xuất lẫn đời sống hàng ngày.

　　Các ứng dụng của cảm biến đo dịch chuyển bằng laser

　　(1) Đo lường kích thước: xác định vị trí của các linh kiện nhỏ; giám sát sự có mặt hoặc vắng mặt của linh kiện trên băng tải; phát hiện tình trạng chồng chéo và che phủ của vật liệu; kiểm soát vị trí của cánh tay robot (điểm trung tâm công cụ); phát hiện trạng thái của linh kiện; phát hiện vị trí của linh kiện (thông qua các khe hở nhỏ); giám sát mức chất lỏng; đo độ dày; phân tích rung động; đo đạc trong các thử nghiệm va chạm; các bài kiểm tra liên quan đến ngành ô tô, v.v.

　　(2) Đo độ dày của các lá kim loại và tấm mỏng: Cảm biến laser được sử dụng để đo độ dày của các lá kim loại (tấm mỏng). Việc phát hiện các biến đổi về độ dày có thể giúp nhận diện các nếp nhăn, lỗ nhỏ hoặc sự chồng chéo, từ đó ngăn ngừa sự cố máy móc.

　　(3) Đo thân xi-lanh, đồng thời đo: góc, chiều dài, độ lệch tâm của đường kính trong và đường kính ngoài, độ côn, độ đồng tâm và biên dạng bề mặt.

　　(4) Đo chiều dài: Đặt chi tiết cần đo lên băng tải tại vị trí được chỉ định. Cảm biến laser sẽ phát hiện chi tiết và đồng thời tiến hành đo chiều dài của chi tiết thông qua máy quét laser được kích hoạt, từ đó thu được giá trị chiều dài của chi tiết.

　　(5) Kiểm tra tính đồng nhất: Đặt một số cảm biến laser dọc theo một đường thẳng theo hướng chuyển động của phôi cần đo. Các giá trị đo có thể được xuất trực tiếp thông qua một cảm biến duy nhất, hoặc cũng có thể được tính toán bằng phần mềm và đọc kết quả dựa trên các tín hiệu hoặc dữ liệu thu được.

　　(6) Kiểm tra linh kiện điện tử: Hai máy quét laser được sử dụng để định vị linh kiện cần kiểm tra nằm giữa chúng. Cuối cùng, các cảm biến sẽ đọc dữ liệu, cho phép đo đạc chính xác các thông số kích thước của linh kiện và đánh giá mức độ nguyên vẹn của nó.

　　(7) Kiểm tra mức độ chiết đầy trên dây chuyền sản xuất: Cảm biến laser được tích hợp vào quy trình chế tạo các sản phẩm đã được chiết đầy. Khi các sản phẩm đã chiết đầy đi qua cảm biến, cảm biến có thể phát hiện xem chúng có được chiết đầy hoàn toàn hay không. Bằng cách phân tích mô hình phản xạ của chùm tia laser trên bề mặt sản phẩm, cảm biến có thể xác định chính xác liệu mức độ chiết đầy có đạt tiêu chuẩn hay không và đếm chính xác số lượng sản phẩm.

　　Cảm biến máy đo khoảng cách bằng laser

　　Nguyên lý hoạt động của máy đo khoảng cách bằng laser giống với nguyên lý của radar không dây: Sau khi ngắm bắn và phát ra một chùm tia laser hướng về mục tiêu, thiết bị sẽ đo thời gian truyền đi và phản hồi của xung laser, rồi nhân thời gian này với tốc độ ánh sáng để tính ra khoảng cách đi–về. Nhờ các ưu điểm của tia laser—như tính định hướng cao, tính đơn sắc cao và công suất lớn—những đặc tính này đóng vai trò then chốt trong việc đo đạc các khoảng cách xa, xác định phương vị của mục tiêu, nâng cao tỷ số tín hiệu trên nhiễu của hệ thống thu, cũng như bảo đảm độ chính xác của phép đo. Do đó, máy đo khoảng cách bằng laser ngày càng được quan tâm hơn.

　　Nguyên lý của cảm biến đo khoảng cách bằng laser

　　Phép đo khoảng cách bằng laser, trên thực tế, là một phương pháp phát hiện quang học chủ động. Cơ chế phát hiện của phương pháp phát hiện quang học chủ động như sau: Hệ thống phát hiện phát ra một chùm tia hướng về mục tiêu (trong phát hiện quang học, chùm tia này thường là ánh sáng hồng ngoại hoặc ánh sáng nhìn thấy). Chùm tia này bị phản xạ từ bề mặt của mục tiêu, tạo thành tín hiệu phản hồi. Tín hiệu phản hồi này trực tiếp hoặc gián tiếp chứa đựng thông tin cần đo. Bằng cách thu nhận và phân tích tín hiệu phản hồi, hệ thống thu nhận và xử lý tín hiệu sẽ xác định được đại lượng cần đo.