智能传感器、MEMS传感器成为企业发展重心智能传感器、MEMS传感器最近几年都十分热门，在微小型化、智能化、多功能化和网络化的方向逐渐走向成熟。传感器的定制化方案更深、更广由于功能以及应用场景等因素，传感器本身自带定制化特性。传统的标准型传感器已经无法满足OEM的设计需求，同时也无法满足终端用户的偏好。......
2023-06-23
激光传感器在船舶与智能交通中的应用
【摘要】：激光测距传感器因其抗干扰能力强，精度高的优势，自诞生以来，得到了极大的发展，在各行各业都发挥着巨大的作用。使用激光测距传感器，检测船只与码头或与另外的船只的相对距离和速度，可以使船只根据激光测距传感器输出的数字信号，调整行进的速度和航线，保障航行安全。激光传感器发射的是近红外的光波，不能被雷达探测器、电子狗等探测，且不易受市区雷达杂波干扰，在智能交通中的应用越来越广泛。
1960年世界上第一台红宝石激光器问世不久，以精密测距为主要功能的激光测距技术便随之诞生了。经过了50多年的发展，其发展大致表现在两个方面：首先是应用各种新技术和设备提高测距精度和观测数据量；其次是提高测距系统的自动化程度，减小人力和物力的消耗。激光测距传感器因其抗干扰能力强，精度高的优势，自诞生以来，得到了极大的发展，在各行各业都发挥着巨大的作用。
激光测距的原理是通过向目标发射激光信号，根据激光信号往返于测点与目标之间所用的时间而求出距离的。
1）汽车防撞探测器
如图3-81所示，激光测距传感器用来监测汽车前后方向与其他汽车的距离，当汽车间距小于预定安全距离时，汽车防碰撞系统对汽车进行紧急刹车，或者对司机发出报警，这样可以大大减少行车事故，在高速公路上使用效果更加明显。
图3-81 汽车防撞探测示意图
2）车流量监控与车轮廓描画
如图3-82所示，将激光测距传感器固定到高速或者重要路口的龙门架上，激光发射和接收垂直地面向下，对准一条车道的中间位置，当有车辆通行时，激光测距传感器能实时输出所测得的距离值的相对改变值，进而描绘出所测车的轮廓。这对于重要路段的监控有很好的效果，能够区分各种车型，对车身高度扫描的采样率可以达10 cm一个点（在速度为40 km/h时，采样率为11 cm一个点），对车流的限高、限长、车辆分型等都能进行实时分辨，并能快速输出结果。
图3-82 车流量监控示意图
除了公路交通外，使用激光测距传感器，还可以测量火车到站台的距离和火车到站台的相对速度。使用激光测距传感器，检测船只与码头或与另外的船只的相对距离和速度，可以使船只根据激光测距传感器输出的数字信号，调整行进的速度和航线，保障航行安全。
2.激光位移传感器
如图3-83所示，半导体激光器发出的激光被下侧镜片聚焦到被测物体上。反射光被上侧镜片收集，投射到CCD阵列上，信号处理器通过三角函数计算阵列上的光点位置得到被测物体具体的位移。
图3-83 激光位移传感器三角法测量原理示意图
如图3-84所示，利用双光束短距离近红外激光测量车速。通过双光束测得激光传感器与车辆的距离：L1和L2，由于光束间的夹角大小固定，因此可算出宽度W，由时间间隔T2－T1可得出车速。激光传感器发射的是近红外的光波，不能被雷达探测器、电子狗等探测，且不易受市区雷达杂波干扰，在智能交通中的应用越来越广泛。
图3-84 激光位移传感器测速示意图
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