Lazer Sensör Nedir?

Lazer Sensörü, nesneleri ve hassas konumları algılamak için kullanılan temassız bir sensör türüdür. Bu sensör, düz bir çizgi içinde ışık üretmek için bir lazer kullanır. Lazer ışığı benzer dalga boylarına sahip ışık dalgalarını içerdiği için ışın paralel yönde hareket eder.

Bu lazer ışığı uzun mesafelerde bilgi iletmek için de kullanılabilir. Lazer sensörü fotoelektrik sensörler olarak da kabul edilir ancak nesneyi ve tam mesafesini algılamak için bir lazer ışığı kullanırlar.

Bu tip sensörlerin ışığı nokta lazer  veya lineer (doğrusal) lazer olabilir. Nokta lazerler mesafeleri tespit etmek için kullanılırken, lineer tip nesnelerin boyutlarını ölçmek için kullanılır.

Bu sensörler farklı çözünürlük ve doğrulukta  dijital veya analog çıkışlı olarak farklı tiplere ayrılmaktadır . Lazer sensör , toz veya kötü çevre koşulları ile birlikte sensör ile nesne arasında önemli bir mesafenin olduğu birçok durumda kullanılabilir.

Lazer Sensör

Lazer Sensörünün Çalışma Prensibi

• İlk olarak lazer ışığı, sensörden nesneye doğru hareket eder. Sonrasında ışık nesneye çarptıktan sonra geri döner

Lazer Sensörün Işığı

• Sensör daha sonra mesafeyi belirlemek için ışığın nesneye gidip gelmesinin ne kadar sürdüğünü hesaplar.

Lazer Sensörün Mesafeyi Hesaplaması

• Eğer nesne sensörün menzili içerisindeyse sensörün çıkışı açılacaktır, menzil dışındaysa çıkış kapalı kalacaktır.
• Lazer sensörün çıkışının ne zaman açılacağını ayarlamak, sensörün türüne bağlıdır.

Lazer Sensörün Mesafeyi Belirlemesi

Lazer Sensör Tipleri

1. Lazer Mesafe Sensörler

Lazer mesafe sensörleri mesafeleriölçer ve büyük mesafelerde ölçüm yapmasına izin verir.Bu mesafe sensörleri, sensörün bir lazer ışını yaydığı ve bundan yansımayı aldığı anlamına gelen Uçuş Süresi (ToF) ilkesi temelinde çalışır.Lazer ışığının gönderilmesi ve alınması arasında geçen süre, lazer mesafe sensörünün mesafeyi dahili olarak belirleyebilmesini sağlar.Ölçümlerin alınabileceği mesafe seriye göre farklılık gösterir.

Lazer Mesafe Sensörü

• Yer Değiştirme Sensörü:

Bu sensörlermesafeleri ölçmeyi değil, belirli bir aralıktaki nesneleri ve/veya insanları algılamayı amaçlar.Sensör bir lazer ışını yayar ve geçen bir nesneden bir yansıma alır, bu da alınan yansımayı bir algılama olarak değerlendirmesini sağlar.

Yer Değiştirme Sensörü

• Lazer Projektörler:

İstenilen bir yüzeye lazer projeksiyonusağlayabilen lazerlerdir .İzdüşüm, kenar boşluklarını ve boyutları veya yalnızca bir uygulama içindeki bir konumlandırmayı belirlemek için kullanılır.Lazer projektörün çalışması ve kullanılabilirliği ile ilgili açıklama başlı başınabir makaledir . Lazerprojektör, otomotiv, tekstil veya elektronik gibi çeşitli endüstrilerde kullanışlıdır.

Lazer Projektör

• Lazer Işık Perdeleri:

Bu lazerlerbir verici ve bir alıcıdan oluşur.Bunlar arasında yayılan paralel lazer ışınları bariyeri vardır.Bunlardan geçen nesneler sadece tespit edilmez, aynı zamanda ölçülür.

Lazer Işık Perdesi

• Lazer Fotoelektrik Sensörler:

Bu lazer sensörler, ürünlerin sayılması veya algılanması gibi işlemlerin yüksek hızlarda gerçekleştirildiği kendi uygulama alanlarında çok uygundur.Tetik sensörleri olarak da bilinenfotoelektrik lazer sensörleri, yüksek hızlarda algılama yapabilmeleri nedeniyle benzersizdir.Bu lazer sensörler, 300 kHz’e kadar bir anahtarlama frekansına sahiptir.Bu nedenle, bu lazer tetik sensörleri, bir konveyör bant üzerinde yüksek hızlarda yüksek hacimlerde bisiklet zincirleri üzerindeki zincir halkalarının sayılması gibi uygulamalarda kullanılır.

Lazer Fotoelektrik Sensör

• Konumlandırma Lazer Sensörleri:

Bu lazerler, çeşitli uygulamalarda ürünlerin konumlandırılması için görsel bir araç olarak kullanılmaktadır.Düz bir çizgide kesmek için bir ağaç gövdesi üzerinde bir ağaçtesteresinin konumunudüşünün .Ayrıca bu lazerler, örneğin takılacak vidaların konumlandırılmasına da hizmet eder.

Konumlandırma Lazer Sensörler

Lazer Sensörü İle Yapılan Ölçümler

1. Uzunluk Ölçümü:

Uzunluğun hassas ölçümü, hassas makine imalatı endüstrisinde ve optik işleme endüstrisindeki kilit teknolojilerden biridir.Modern uzunluk ölçümü çoğunlukla ışık dalgasının girişim fenomenine dayanır ve doğruluğu esas olarak ışığın tek renkliliğine bağlıdır.Lazer en ideal ışık kaynağıdır. En iyi monokromatik ışık kaynağından 100 bin kat daha saftır. Bu nedenle, lazer uzunluk ölçüm aralığı geniştir ve doğruluk yüksektir.

Lazer ile uzunluk ölçümü

• Mesafe Ölçümü:

Lazer hedefe doğrultulduktan sonra gidiş-dönüş süresi ölçülür ve daha sonra ışık hızı çarpılarak gidiş-dönüş mesafesi elde edilir. Lazerin yüksek yönlülük, yüksek tek renklilik ve yüksek güç gibi avantajları nedeniyle, bunlar uzun mesafenin ölçümü, hedef yöneliminin belirlenmesi, alıcı sistemin sinyal-gürültü oranının iyileştirilmesi ve ölçüm doğruluğu garantisi nedeniyle mesafe ölçümünde sıklıkla kullanılır. Aynı zamanda lidar sensörün de temelini oluşturur. Lazer sensör temelinde geliştirilen lidar, yalnızca mesafeyi değil, aynı zamanda hedefin hızını ve ivmesini de ölçebilir. Yapay uydunun menzili ve takibinde başarıyla kullanılmıştır. Örneğin, yakut lazer kullanan lidar, sadece birkaç metrelik bir hatayla 500-2000 km’lik bir mesafe ölçüm aralığına sahiptir. Şu anda, yakut lazer, neodim cam lazer, karbon dioksit lazer ve Gaz lazer, lazer telemetre ışık kaynağı olarak sıklıkla kullanılmaktadır.

Lazer ile mesafe ölçümü

• Kalınlık Ölçümü:

Üçgen aralığı ilkesine dayalı olarak, C çerçevesinin üst ve alt kısmında hassas bir lazer mesafe sensörü ayrılmıştır. Lazer tarafından yayılan modüle edilmiş lazer, ölçülen nesnenin yüzeyine çarpar. Doğrusal CCD’nin sinyalinin örneklenmesiyle, ölçülen nesne ile C-çerçevesi arasındaki mesafe, kontrol devresinin kontrolü altındaki doğrusal CCD kamera tarafından senkronize olarak elde edilir. Ortadaki ölçülen nesnenin kalınlığı, sensör tarafından geri gönderilen verilerle hesaplanır. Algılama sürekli olduğundan, ölçülen nesnenin sürekli dinamik kalınlığı elde edilebilir.

Lazer ile kalınlık ölçümü

Lazer Sensörün Avantajları ve Dezavantajları