激光位移傳感器相比較于對(duì)傳統(tǒng)超聲波傳感器，無論是在速度，精度還是應(yīng)用范圍上都略勝，即使激光位移傳感器的技術(shù)復(fù)雜也絲毫不影響其良好的應(yīng)用前景，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用范圍也得到不斷的擴(kuò)大，比如：應(yīng)用于激光焊接，激光切割等新能源制造行業(yè)中，實(shí)現(xiàn)于對(duì)位移、厚度、振動(dòng)、距離、直徑，長度/高度等精密的幾何測量。
一、激光位移傳感器原理
先給大家分享一個(gè)激光位移傳感器原理圖，一般激光位移傳感器采用的基本原理是光學(xué)三角法：
半導(dǎo)體激光器①被鏡片②聚焦到被測物體⑥。反射光被鏡片③收集，投射到CMOS陣列④上；信號(hào)處理器⑤通過三角函數(shù)計(jì)算陣列④上的光點(diǎn)位置得到距物體的距離。
按照測量原理，激光位移傳感器分為激光三角測量法和激光回波分析法，激光三角測量法一般適用于高精度、短距離的測量，而激光回波分析法則用于遠(yuǎn)距離測量，下面分別介紹激光三角測量原理和激光回波分析原理。

1、激光位移傳感器原理之激光三角測量法原理
激光發(fā)射器通過鏡頭將可見紅色激光射向被測物體表面，經(jīng)物體反射的激光通過接收器鏡頭，被內(nèi)部的CCD線性相機(jī)接收，根據(jù)不同的距離，CCD線性相機(jī)可以在不同的角度下“看見”這個(gè)光點(diǎn)。根據(jù)這個(gè)角度及已知的激光和相機(jī)之間的距離，數(shù)字信號(hào)處理器就能計(jì)算出傳感器和被測物體之間的距離。
同時(shí)，光束在接收元件的位置通過模擬和數(shù)字電路處理，并通過微處理器分析，計(jì)算出相應(yīng)的輸出值，并在用戶設(shè)定的模擬量窗口內(nèi)，按比例輸出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信號(hào)。如果使用開關(guān)量輸出，則在設(shè)定的窗口內(nèi)導(dǎo)通，窗口之外截止。另外，模擬量與開關(guān)量輸出可獨(dú)立設(shè)置檢測窗口。
采取三角測量法的激光位移傳感器線性度可達(dá)1um，分辨率更是可達(dá)到0．1um的水平。比如ZLDS100類型的傳感器，它可以達(dá)到0．01％高分辨率，0．1％高線性度，9．4KHz高響應(yīng)，適應(yīng)惡劣環(huán)境。
2、激光位移傳感器原理之激光回波分析原理
激光位移傳感器采用回波分析原理來測量距離以達(dá)到一定程度的精度。傳感器內(nèi)部是由處理器單元、回波處理單元、激光發(fā)射器、激光接收器等部分組成。激光位移傳感器通過激光發(fā)射器每秒發(fā)射一百萬個(gè)激光脈沖到檢測物并返回至接收器，處理器計(jì)算激光脈沖遇到檢測物并返回至接收器所需的時(shí)間，以此計(jì)算出距離值，該輸出值是將上千次的測量結(jié)果進(jìn)行的平均輸出。即所謂的脈沖時(shí)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(duì)于激光三角測量法要低，最遠(yuǎn)檢測距離可達(dá)250m。

二、激光位移傳感器原理之應(yīng)用說明
激光位移傳感器常用于長度、距離、振動(dòng)、速度、方位等物理量的測量，還可用于探傷和大氣污染物的監(jiān)測等。
1、尺寸測定：微小零件的位置識(shí)別；傳送帶上有無零件的監(jiān)測；材料重疊和覆蓋的探測；機(jī)械手位置（工具中心位置）的控制；器件狀態(tài)檢測；器件位置的探測（通過小孔）；液位的監(jiān)測；厚度的測量；振動(dòng)分析；碰撞試驗(yàn)測量；汽車相關(guān)試驗(yàn)等。
2、金屬薄片和薄板的厚度測量：激光傳感器測量金屬薄片（薄板）的厚度。厚度的變化檢出可以幫助發(fā)現(xiàn)皺紋，小洞或者重疊，以避免機(jī)器發(fā)生故障。
3、氣缸筒的測量，同時(shí)測量：角度，長度，內(nèi)、外直徑偏心度，圓錐度，同心度以及表面輪廓。4．長度的測量：將測量的組件放在位置的輸送帶上，激光傳感器檢測到該組件并與觸發(fā)的激光掃描儀同時(shí)進(jìn)行測量，最后得到組件的長度。
5、均勻度的檢查：在要測量的工件運(yùn)動(dòng)的傾斜方向一行放幾個(gè)激光傳感器，直接通過一個(gè)傳感器進(jìn)行度量值的輸出，另外也可以用一個(gè)軟件計(jì)算出度量值，并根據(jù)信號(hào)或數(shù)據(jù)讀出結(jié)果。
6、電子元件的檢查：用兩個(gè)激光掃描儀，將被測元件擺放在兩者之間，最后通過傳感器讀出數(shù)據(jù)，從而檢測出該元件尺寸的精確度及完整性。
7、生產(chǎn)線上灌裝級(jí)別的檢查：激光傳感器集成到灌裝產(chǎn)品的生產(chǎn)制造中，當(dāng)灌裝產(chǎn)品經(jīng)過傳感器時(shí)，就可以檢測到是否填充滿。傳感器用激光束反射表面的擴(kuò)展程序就能精確的識(shí)別灌裝產(chǎn)品填充是否合格以及產(chǎn)品的數(shù)量。
8、傳感器測量物體的直線度：首先你需要2－3個(gè)激光位移傳感器來進(jìn)行組合式的測量，然后將3個(gè)激光位移傳感器安裝在于產(chǎn)線平行的一條直線上，并根據(jù)你所需要的測量精度來確定三個(gè)激光位移傳感器之間的間距。最后，你需要讓這一個(gè)物體以平行于激光位移傳感器安裝線上的方向前進(jìn)。當(dāng)產(chǎn)線與傳感器的安裝線是平行的情況下，三個(gè)傳感器測出來的距離差別越大則此物體的直線度越差，三個(gè)傳感器測出來的距離差別越小，說明此物體的直線度越好，你可以根據(jù)你所要測量物體的長度，以及三個(gè)傳感器安裝間的間距等數(shù)據(jù)來確立一個(gè)直線度的百分比，從而得到量化的信號(hào)輸出，已達(dá)到檢測物體直線度的目的。

三、激光位移傳感器在激光焊接中的應(yīng)用
由于激光焊接中常受到工件平面平整度的影響，或工件本身的異形構(gòu)造（如：曲面，圓形或凹凸不平的表面）等影響，勢必會(huì)影響激光焦點(diǎn)距離，從而影響激光光斑，能量等方面的改變而造焊接工藝不符合需求，所以在實(shí)際焊接應(yīng)用中，自動(dòng)調(diào)焦技術(shù)是用戶急需要的支持，而激光位移傳感器系統(tǒng)正是用于解決用戶這方面的問題，它不但可以用于測量速度，振動(dòng)，方位，還重點(diǎn)用于測量長度或高度，它可以與其它控制機(jī)構(gòu)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)探測與控制指令的發(fā)出，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制，所以在激光焊接中常應(yīng)用于自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)！
在新能源產(chǎn)品生產(chǎn)制造，特別是汽車及動(dòng)力電池焊接中，配合激光自動(dòng)調(diào)焦系統(tǒng)進(jìn)行焊接作業(yè)顯得更加重要的，提高電池產(chǎn)品焊接工藝水平，也能提高電池的使用中的安全質(zhì)量。