激光位移传感器测距原理:三角法 vs 时间法(TOF法)
时间:2026/6/5 浏览:11

今天由无锡日环传感科技有限公司为大家介绍激光位移传感器测距原理:三角法 vs 时间法(TOF法)


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在工业测量与自动化控制中,激光位移传感器被广泛用于非接触式距离检测。根据测距原理的不同,主要分为三角法和时间法(TOF法) 两类。选错原理,设备可能无法满足实际测量需求。

一、三角法

工作原理:激光器发射一束激光照射到被测物体表面,物体表面的漫反射光通过接收透镜成像在感光元件(如CMOS或PSD)上。当物体移动时,成像光斑在感光元件上的位置随之改变,通过几何三角关系计算出物体移动的距离。

特点:

  • 测量距离:短距离,通常从几毫米到几米;

  • 测量精度:高,可达微米级(μm);

  • 分辨率:优于TOF法。

典型应用:

  • 电子元件的高度检测(如芯片引脚共面性);

  • 工件的厚度测量(如金属板、玻璃、薄膜);

  • 振动测量、微小位移监测。

适用场合:要求高精度、测量范围较短,且被测物表面具有足够漫反射特性的场景。

二、时间法(TOF法)

工作原理:传感器向被测物体发射一个激光脉冲,脉冲到达物体后反射回来,传感器接收回波并测量发射与接收之间的时间差(或测量连续波调制信号的相位差),根据光速换算为距离。

特点:

  • 测量距离:长,可从几米到几十米甚至上百米;

  • 测量精度:相对较低,一般为毫米级(mm);

  • 不受物体颜色、材质影响(在合理反射率范围内)。

典型应用:

  • 料仓、料塔的物位测量;

  • 行车、天车的定位控制;

  • 大型仓储、物流的堆垛定位。

适用场合:需要远距离测量,对精度要求不苛刻(毫米级可接受),且环境光线较强或存在粉尘、蒸汽等干扰的场景。

三、如何选择:一句话总结

原理测量距离精度典型场景
三角法短(mm~几m)高(μm级)电子制造、厚度测量、振动
TOF法长(几m~百米)较低(mm级)料位、行车定位、仓储

选型原则:需要高精度就选三角法;需要远距离就选TOF法。选错原理,要么测不到目标,要么测得数据不满足工艺要求。


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