激光扫描测径仪工作原理

1激光测径仪外形图

激光测径仪外形图

2基本原理

激光扫描测径仪光机部分主要由可视半导体激光器、扫描转镜、f-θ扫描透镜组、接收透镜、光电管组成（如下图所示）。

激光扫描测量原理图

多面反射镜在电机带动下高速（如顺时针方向）旋转，把半导体激光器发出的细激光束反射后从上到下扫过透镜组。特殊设计的f-θ扫描透镜组把输入的扇形光束变为互相平行的输出光束。设从多面反射镜反射出的激光束与f-θ扫描透镜组光轴的夹角为θ，f-θ扫描透镜组的焦距为f，则从f-θ扫描透镜组输出的光束与其光轴的距离h=f×θ。

当平行光束扫过处于光路中的被测体时，形成明区和暗区，未被被测体挡住的光线经过接收透镜聚焦到光电管上，光电管输出宽度与被测体尺寸有关的电信号。

响应时间为nS级的光电管信号经超高速前置放大器放大，与阈值电平生成电路产生的比较电平送入nS级高速比较器，输出数字化的时间信号送入FPGA组成的数字信号处理器。

在FPGA中，把来自高速比较器的序列信号生成电机旋转一周的时间T和被测体挡住光束的时间t等数据，送入MCU。

MCU计算θ值，θ=（t/T）×4π，被测体直径D=f×θ。

计算出的数据由通讯接口发送到远端的显示控制单元、工业控制计算机或可编程控制器，以形成完整的闭环控制系统。

3应用行业

激光测径仪是一种高精度、非接触的尺寸测量仪器。它通过激光束的扫描获得被测目标的尺寸。适合测量热的、软的、易碎的、以及其它传统方法不易测量的物体。广泛用于生产中的在线测量以及特种线缆、电线电缆、电磁线、漆包线、光纤、微拉丝、纤维橡胶管、橡胶棒、玻璃管等各种线材、棒材、管材、机械和电子原件的外径尺寸无损测量和控制。