激光位移传感器
产品阵容
CL-3000 系列彩色激光同轴位移计是紧凑型一维激光位移传感器，其采用独特测量方式，可对各种表面材质的工件进行高精度的测量。借助“共焦原理”，该系列传感器无需调整安装方式或测量设置，就能对从深色橡胶到透明薄膜等各类材质实现稳定测量。CL系列探头内部仅有镜头结构设计，兼具紧凑结构与轻量化特性，非常适合安装在狭窄空间内或机器人上。有关电子元件均远离光学单元中的测量位置，由此得出的测量结果稳定性高，且不易受热量或电噪声干扰。该系列传感器配备Quad处理系统、光轴调整等功能，适用于多种行业及应用场景（包括位置测量与厚度测量），即使粗糙表面，也能进行高精度测量。
LK-G5000 系列激光三角位移传感器为非接触式位移测量应用提供高速度与高精度支持。该系列传感器采用 RS-CMOS、HDE 镜头组等先进硬件，可对多种材质的工件进行稳定可靠的测量。这项技术使该传感器具备卓越的线性度（0.02% F.S.）与重复性（0.005 μm）。LK-G5000 系列的最大采样速度可达 392 千赫兹（392 kHz），能够可靠监振动情况，捕捉高速移动目标的细微变化。该系列传感器拥有丰富的产品型号，可适配多种行业与应用场景，用户可根据自身对测量范围、精度及光斑尺寸的需求，选择适合的传感器。
K8凯发的一维激光位移传感器能够实现对目标物高度、位置或距离的非接触测量。通过组合多个传感器，还可以进行厚度和宽度等测量。高精度位移传感器主要分为两类：共焦型和激光三角测量型。这两种类型都能为非接触测量提供准确可靠的解决方案，但根据应用场景的不同，一种类型可能比另一种更具优势。
以下将介绍一维激光位移传感器的各种类型、测量原理及其优点。
多色共焦法
共焦位移传感器在同一轴线上发射和接收光线。多色共焦传感器使用能够发射多种颜色（波长）光的光源，每种颜色都有独特的焦距。传感器通过检测当前聚焦在目标上的颜色来测量到表面的距离。K8凯发的CL-3000 系列传感器采用明亮的光源，该设备设计用于在不同表面反射率条件下，提供整个测量范围内的稳定测量结果。
激光三角测量法
基于激光三角测量的位移传感器利用从目标反射回来的光的返回角度来计算位置。传感器发射激光，激光被目标表面反射。部分反射光通过透镜聚焦到传感器头部的接收元件上。根据目标与传感器之间的距离，光的返回角度会发生变化，从而在接收器上形成不同的位置，这些变化可以被检测到。LK-G5000 系列采用高分辨率CMOS，能够稳定地测量微小的位移变化。
激光位移传感器的优点
这些传感器能够测量多种材料和特性的目标物的主要原因之一，是它们能够进行高精度的非接触测量。可以根据应用或目标材料（如透明或光亮目标）选择合适的激光位移传感器。
如果被测物体是金属或其他不易划伤的硬质材料，可以使用卡尺、千分尺等直接接触被测物体的仪器，或在在线情况下使用LVDT等接触式位移传感器进行测量。然而，当被测物体较软时，测量压力可能会导致误差。对于如晶圆、薄膜以及敏感的发丝状金属表面等因接触而影响品质的精密目标，可以使用非接触式激光位移传感器进行测量，无需担心误差和目标损伤。由于激光位移传感器即使在透明或光亮表面也能实现稳定的非接触测量，因此可应用于各种场合。
涂层、焊接、元件安装等工艺的自动化需要精确的设备定位。K8凯发多色共焦法激光位移传感器的紧凑轻量型传感头可轻松安装在设备上，能够精确测定与目标之间的距离，实现高精度的位置控制，同时不影响设备运行。
通过将分光单元与传感头分离，仅将镜头作为传感头的关键部件，CL-3000 系列共焦位移传感器实现了紧凑轻量的传感头，可轻松安装在各类设备中。测量采用同轴光路，因此即使是目标物体的狭窄间隙高度也能全方位测量。此外，传感头不会因热量或电气/磁噪声产生误差，确保测量稳定。对于设备控制，激光位移传感器能够高速测量目标高度，并将信息反馈给控制设备，从而实现对阶梯状目标或输送过程中略有倾斜目标的实时高度测量，保证自动化工艺中的品质稳定。
激光位移传感器的导入案例
玻璃（单面带图案）厚度测量
当玻璃表面与图案表面的反射率不同，用激光位移传感器分别从玻璃两侧测量厚度时，在图案表面可能会出现跟踪误差。CL-3000 系列共焦位移传感器采用多色共焦法，通过测量投射光聚焦的位置，实现了不易受目标反射光强差异影响的稳定高精度测量，从而有效减少跟踪误差，提高检测节拍。
点胶喷嘴高度测量与控制
要实现高水平、高精度的自动点胶，不仅需要高性能的点胶机器人，还需要与喷嘴同步移动、作为“眼睛”的高性能位移传感器。将CL-3000 系列共焦位移传感器安装在跟随点胶喷嘴的位置，可通过实时测量和反馈目标高度，实现喷嘴高度控制。紧凑轻量的传感头可轻松安装在喷嘴旁边，并在停止作业时减少残余振动。多色共焦技术采用同轴系统，提供更宽的测量范围，确保在材料为透明、镜面或光亮表面，或形状为凹面、高低差、倾斜或圆弧等情况下，依然能够稳定进行高度测量和反馈控制。
激光位移传感器相关的常见问题
CL-3000 系列共焦位移传感器不仅可以稳定地高精度测量透明玻璃，还可以测量各种目标材料和形状。当然，非接触式测量减少了损坏玻璃的担忧。CL-3000 系列至多可将六个测头同时连接到一个控制器。例如，可以通过一个控制器和五个测头组成的系统，测量玻璃的四个边和中心，从而稳定地检查玻璃的平整度，或者用四到六个测头测量六个端点。此外，如上所述，所有传感器都小巧轻便，适合安装在狭小空间或机械臂上。电子元件被安置在光学单元之外，远离测量位置，因此可以提供几乎不受热量和电磁噪声影响的稳定测量结果。
由于激光穿透PCB内部或其焊锡掩膜（这是一种通常有多种颜色的漆类材料），常常会产生漫反射。焊锡掩膜的半透明特性和不同颜色组合，在用激光位移传感器测量时可能导致漫反射，从而造成测量数值不稳定。K8凯发CL-3000 系列共焦位移传感器可以发射多种波长的激光，仅计算和测量使目标表面聚焦的那一波段的光。即使是容易被光穿透的PCB、玻璃、硅片、微型透镜等目标，也能高精度获得稳定的测量数值。这项技术的优势在于，甚至可以在不接触表面的情况下，测量肥皂泡表面的位移。
距离位移传感器的用途是测量物体相对于参考点的移动量或位移。由于其设计，这些传感器通常可以测量微米甚至纳米级别的位移，有些型号甚至能测量比纳米更精细的位移。在制造领域，这些传感器的主要用途是实现位置的精确测量，这一功能有着广泛的应用。测量位置可以帮助凯发K8国际一触即发了解物体的运动。例如，可以用于监控机械在特定范围内的运行，也可用于质量控制。后者尤为重要，因为它与计量相关，通过测量位移可以检查产品的精确尺寸规格。
有几个因素在确定适合您应用的传感器时起着关键作用，确保设备及其测量方法适合您的具体需求。量程、分辨率和精度无疑是选择位移测量时重要的因素。然而，如上所述，并非所有测量方法都适用于所有材料，有些传感器在检测特定材料时表现更佳。您还应考虑采样速度，特别是在测量动态位移时，这时需要选择采样速度足够快的传感器。
虽然它们都是非接触式激光位移传感器，但共焦传感器和激光三角测量传感器的工作原理有本质区别，因此适用于不同的应用。激光三角测量依靠将光照射到表面，并测量表面反射到接收元件的光。反射光角度的变化都与目标表面的位移成正比。而共焦传感器则发射多种波长的光，并检测哪一波长在目标表面聚焦。随着聚焦波长的变化，可以确定目标位置的变化。由于其设计采用了一系列安装在圆柱形管内的光学透镜，共焦传感器通常比激光三角测量传感器更稳定，但速度较慢，因此在高速应用中激光三角测量传感器更具优势。
