激光位移傳感器被稱為機(jī)器人的眼睛，在焊接、毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理、上下料、裝配等作業(yè)中，都具有不可替代的作用。那么，什么是激光位移傳感器呢？

激光位移傳感器是利用激光技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的傳感器，由激光器、激光檢測(cè)器和測(cè)量電路組成。作為新型測(cè)量設(shè)備，激光位移傳感器能夠精確非接觸測(cè)量被測(cè)物體的位置、位移等變化，還可測(cè)量位移、厚度、振動(dòng)、距離、直徑等精密的幾何測(cè)量。

目前，激光位移傳感器按照原理可分為激光三角測(cè)量法和激光回波分析法兩種，其中激光三角測(cè)量法適用于高精度、短距離的測(cè)量，激光回波分析法則用于遠(yuǎn)距離測(cè)量。在當(dāng)前的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用中，通常采用三角測(cè)量法，這種方法最高線性度可達(dá)1um，分辨率可達(dá)到0.1um的水平。

三角測(cè)量法的原理是通過鏡頭將可見紅色激光射向被測(cè)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(cè)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(cè)窗口。

回波分析法則是通過激光發(fā)射器每秒發(fā)射一百萬個(gè)激光脈沖到檢測(cè)物并返回至接收器，處理器計(jì)算激光脈沖遇到檢測(cè)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(cè)量結(jié)果進(jìn)行的平均輸出，即所謂的脈沖時(shí)間法測(cè)量的。激光回波分析法適合于長(zhǎng)距離檢測(cè)，但測(cè)量精度相對(duì)于激光三角測(cè)量法要低，最遠(yuǎn)檢測(cè)距離可達(dá)250m。

有數(shù)據(jù)顯示，國(guó)內(nèi)通用激光位移傳感器市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)120億，且每年保持20％的增速，但99．87％的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)被國(guó)外廠商占據(jù)，以歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家企業(yè)居多，如美國(guó)通用電氣、德國(guó)西克、日本基恩士等等。這些企業(yè)不斷通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級(jí)以保持市場(chǎng)地位。我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成商雖然對(duì)該器件的認(rèn)知率超過95％以上，由于價(jià)格昂貴、適配困難等原因，實(shí)際使用率不足10％。

與國(guó)外先進(jìn)企業(yè)相比，我國(guó)傳感器技術(shù)在科研開發(fā)上要落后10年，則在生產(chǎn)技術(shù)上要落后15年。但近年來我國(guó)陸續(xù)制定有利于傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，并建立了多個(gè)傳感技術(shù)、機(jī)器人國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)也有千余家企業(yè)選擇從事傳感器的生產(chǎn)和研發(fā)，國(guó)內(nèi)傳感器產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程隨之加快。可以說，良好的政策土壤為企業(yè)帶來良好的生存環(huán)境，隨著打破國(guó)外壟斷成為國(guó)內(nèi)技術(shù)企業(yè)的發(fā)展方向，激光位移傳感器要成為新的突破點(diǎn)，自然也離不開資本的支持。

在未來，激光位移傳感器的需求總體將保持快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，而隨著國(guó)內(nèi)各項(xiàng)鼓勵(lì)政策的落實(shí)，激光技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新進(jìn)步和激光位移傳感器產(chǎn)品性能的不斷提升，我國(guó)激光位移傳感器的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用將很快成為現(xiàn)實(shí)。