智能传感器检测与应用技术 课件 -项目八 激光传感器检测系统的搭建.pptxVIP

“十四五”职业教育智能制造技术应用专业系列教材

智能传感器检测与应用技术

项目8激光传感器检测系统的搭建

知识目标：

1.掌握激光传感器的工作过程及使用方法。

2.了解激光传感器的基本组成。

3.熟悉激光传感器的基本应用。

4.掌握简单的激光传感器检测系统的搭建方法。

能力目标：

1.能根据控制要求，完成激光传感器检测模型的电气连接与操作。

2.会设置激光传感器检测模型的参数。

3.能根据控制要求，完成激光传感器检测系统的搭建。

项目描述

本项目主要包括激光传感器检测模型的电气连接与参数设置、激光传感器检测模型的测量计算、激光传感器检测模型的编程与调试3个任务。

目标与描述A

项目8激光传感器检测系统的搭建

任务1激光传感器检测模型的电气连接与参数设置

图8-0-1激光传感器检测模型

知识目标

1.了解激光传感器的定义及分类。

2.了解常见激光传感器的特点。

3.掌握常见激光传感器的主要原理及应用。

4.掌握激光传感器的电路连接及参数设置方法。

工作任务

本任务是通过学习，了解激光传感器的分类、特点及应用，掌握激光传感器检测系统的组成和功能参数的设置方法，并能完成激光传感器模型的电气连接与操作及检测数值的设置。

能力目标

1.能根据电气原理图，完成激光传感器检测模型的电路连接。

2.能根据控制要求，完成激光传感器检测模型检测数值的设置。

项目8激光传感器检测系统的搭建

任务1激光传感器检测模型的电气连接与参数设置

项目8激光传感器检测系统的搭建

任务1视觉传感器检测模型的电气连接与操作

一、激光传感器的概念

激光传感器是利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表，其优点是能实现无接触远距离测量、速度快、精度高、量程大、抗光、电干扰能力强等。常见的激光传感器如图8-1-1所示。

图8-1-1常见的激光传感器

项目8激光传感器检测系统的搭建

任务1视觉传感器检测模型的电气连接与操作

一、激光传感器的概念

激光与普通光不同，需要用激光器产生。激光器的工作物质，在正常状态下，多数原子处于稳定的低能级E1,在适当频率的外界光的作用下，处于低能级的原子吸收光子能量激发而跃迁到高能级E2。光子能量E=E2-E1=hv,式中，h为普朗克常数，v为光子频率。反之，在频率为v的光的诱发下，处于高能级E2的原子会跃迁到低能级释放能量而发光，

这个过程称为受激辐射。

激光器首先使工作物质的多数原子处于高能级(粒子数反转分布),就能使受激辐射过程占优势，从而使频率为v的诱发光得到增强，并可通过平行的反射镜形成雪崩式的放大作用而产生大的受激辐射光，简称“激光”。

项目8激光传感器检测系统的搭建

任务1视觉传感器检测模型的电气连接与操作

一、激光传感器的概念

激光具有以下3个特点。

(1)高方向性(高定向性，光速发散角小),激光束在几千米外的扩展范围不过几厘米。

(2)高单色性，激光的频率宽度比普通光小1/10。

(3)高亮度性，利用激光束会聚，最高可产生达几百万度的温度。

激光器按工作物质可分为固体激光器、气体激光器、液体激光器和半导体激光器。

项目8激光传感器检测系统的搭建

任务1视觉传感器检测模型的电气连接与操作

一、激光传感器的概念

1.固体激光器

固体激光器的工作物质是固体。常用的固体激光器有红宝石激光器、掺钕的钇铝石榴石激光器(YAG激光器)和钕玻璃激光器等。它们的结构大致相同，特点是小而坚固、功率高，钕玻璃激光器是目前脉冲输出功率最高的器件，已达到数十兆瓦。一般说来，固体激光器的尺寸比气体激光器小，工作寿命比气体激光器长。固体激光器如图8-1-2所示。

图8-1-2固体激光器

项目8激光传感器检测系统的搭建

任务1视觉传感器检测模型的电气连接与操作

一、激光传感器的概念

2.气体激光器

气体激光器的工作物质为气体，现已有各种气体原子、离子、金属蒸气、气体分子激光器。常用的气体激光器有二氧化碳激光器、氦氖激光器和一氧化碳激光器，其形状如普

通放电管，特点是输出稳定，单色性好，寿命长，但功率较小，转换效率较低。气体激光

器一般用气体放电激励，在直流的激光管中，必须有一个放电的阴极和阳极。谐振腔一般采用稳定的共心腔，一端为全反射镜，另一端为输出端(部分反射镜)。气体激光器如图8-1-3所示。

图8-1-3气体激光器

项目8激光传感器检测系统的搭建

任务1视觉传感器检测模型的电气连接与操作

一、激光传感器的概念

3.液体激光器

液体激光器又可分为螯合物激光器、无机液体激光器和有机