德國西克SICK激光距離傳感器工作原理

德國西克SICK激光距離傳感器Dx50-2距離測量的新時代

測量性能和結(jié)構(gòu)尺寸的理想組合：憑借新一代 Dx50-2，SICK 重新樹立了距離傳感器。基于獲得進一步改進的 HDDM™ 光運行時間技術(shù)，新產(chǎn)品系列提供準確、可靠的測量：對于黑色可達 10 m，對于白色可達 30 m。Dx50-2 配有一個直觀的顯示屏 – 節(jié)省安裝和調(diào)試時的時間。傳感器的高輸出率能夠每秒提供多達 3,000 個距離值，以實現(xiàn)更大的吞吐量和過程質(zhì)量。Dx50-2 堅實、耐溫度變化，也可用于惡劣環(huán)境。可靈活設(shè)置速度、掃描范圍和可重復性，因此 Dx50-2 能理想地匹配至所有應(yīng)用情況。

大測量范圍和緊湊型結(jié)構(gòu)尺寸的組合使其能夠用于各種不同的情況

較高的測量頻率實現(xiàn)較大的吞吐量

不受物體顏色影響、有效且可靠的測量提高了運行時間和過程質(zhì)量

憑借其耐用性、大溫度范圍和環(huán)境光抗擾度即使在惡劣環(huán)境下也能可靠地使用

通過集成的形狀對比功能能夠簡單地對物體進行檢查和分類

憑借顯示屏直觀的操作結(jié)構(gòu)、簡單示教選項進行快速且簡單的調(diào)試以節(jié)省時間，

通過 IO-Link 進行全流程控制– 從調(diào)試到維護

用于簡單處理高要求應(yīng)用的三種切換模式

德國西克SICK激光距離傳感器特點

對于小結(jié)構(gòu)尺寸，其測量范圍：對于黑色可達 10 m，對于白色可達 30 m

輸出率可達 3,000 / s

可重復性：0.5 mm 至 5 mm

可靠、獲得 HDDM 光運行時間技術(shù)

憑借可靠的金屬外殼，可以耐受 –40 °C 至 +65 °C 的溫度變化

集成于傳感器的形狀比較功能

IO-Link、模擬和數(shù)字輸出

操作直觀、具有 Easy-Teach 選項的顯示屏

外殼防護等級 IP 65 和 IP 67

SICK激光距離傳感器

德國西克（SICK）激光距離傳感器基于激光測距技術(shù)，通過精確測量激光在空氣中的傳播時間或相位變化來計算與目標物體的距離，具有高精度、高響應(yīng)速度和強抗干擾性等特點。其核心工作原理可分為飛行時間法（ToF，Time of Flight） 和相位差法兩大類，具體如下：

一、飛行時間法（ToF）工作原理

飛行時間法是 SICK 主流激光距離傳感器（如 TIM 系列、LMS 系列部分型號）采用的核心技術(shù)，原理簡單直接：

激光發(fā)射：傳感器內(nèi)部的激光發(fā)射器（通常為紅外激光二極管，波長如 650nm、905nm）向目標物體發(fā)射一束短促的激光脈沖。

信號反射：激光脈沖到達目標物體表面后，部分光線被反射回傳感器。

時間測量：傳感器的接收器（如雪崩光電二極管 APD）捕捉反射光信號，同時內(nèi)部計時器記錄激光從 “發(fā)射" 到 “接收" 的時間間隔（Δt）。

距離計算：根據(jù)光速（c≈3×10?m/s），通過公式 距離 = （光速 × 時間間隔）÷ 2 計算傳感器與目標的距離（除以 2 是因為激光往返一次）。

SICK激光距離傳感器優(yōu)勢：

測量范圍廣（從幾厘米到數(shù)百米，部分型號可達數(shù)公里），適用于遠距離檢測場景（如倉儲貨架定位、港口吊裝）。

響應(yīng)速度快（微秒級），可實時跟蹤移動目標（如生產(chǎn)線物料搬運、車輛防撞）。

二、相位差法工作原理

部分高精度近距離傳感器（如 OD 系列、WT 系列）采用相位差法，通過分析激光的相位變化實現(xiàn)測距：

調(diào)制激光發(fā)射：傳感器發(fā)射的激光被高頻信號（如正弦波）調(diào)制，形成周期性變化的光信號（即 “調(diào)制光"）。

反射與相位對比：調(diào)制光到達目標后反射回傳感器，接收器對比發(fā)射光與反射光的相位差（Δφ）。

距離計算：相位差與激光傳播的距離成正比，通過公式 距離 = （相位差 × 調(diào)制波長）÷（4π） 計算距離（調(diào)制波長為激光在調(diào)制信號周期內(nèi)的傳播距離）。

SICK激光距離傳感器優(yōu)勢：

測量精度（可達微米級），適合近距離高精度檢測（如電子元件尺寸測量、機械臂定位）。

抗環(huán)境光干擾能力強，穩(wěn)定性好。