测距传感路线对比:超声、红外与激光怎么选

需要知道距离,选型时的第一个问题不是精度多少,而是被测面是什么、环境里有什么。
三种路线的物理差别
超声靠声波往返计时,量程中等,对颜色和透明度不敏感,但波束角大、响应慢,测薄板和斜面的误差明显。红外三角反射式量程短、价格低,适合近距离判断有无。激光分为三角式与飞行时间式,前者精度高但量程短,后者量程远,适合中远距离定位与防撞。
按工况做选择
- 被测面是深色、粗糙或吸光材料,超声往往比光学方案更稳。
- 需要毫米级重复性且距离在一臂之内,优先激光三角式。
- 测量距离超过数米、要求响应快,看激光飞行时间式或激光雷达。
- 环境有粉尘、水雾、强气流,光学方案要加装吹扫或防护罩。
容易被忽略的参数
光斑大小随距离变化,远距离时目标分辨能力下降;采样率决定能否跟上运动目标;输出接口是模拟量、开关量还是总线,影响接入控制器的方式。多台同类传感器同时工作时要考虑相互串扰,可以错开触发时序。
现场验证方法
用实际工件在不同距离、不同角度各测若干次,记录读数的极差,而不只看单次误差。把最差工况下的读数作为设计依据,才能避免装到现场才发现不可用。