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首頁 >深圳市京都玉崎電子有限公司> 技術文章> 什么是距離傳感器
什么是距離傳感器
2024/11/21 08:42:08
距離傳感器是一種測量距離的傳感器。
*近，它已被用于汽車和工業(yè)機械的自動駕駛，以及防止與*安全系統(tǒng)檢測到的物體發(fā)生碰撞。距離傳感器主要分為三種類型：使用激光雷達（光學）的距離傳感器、使用毫米波的距離傳感器以及使用超聲波的距離傳感器。
許多傳感器采用稱為 TOF（飛行時間）的傳感器機制，該機制傳輸每種方法的信號，并根據接收到從物體反射的信號的時間來測量距離。
距離傳感器的使用
距離傳感器的使用因方法而異。
1. 激光雷達方法
LiDAR方法具有高分辨率，因此位置和形狀識別的精度很高。用于自動駕駛，安裝在飛機、等上，測量地形的3D形狀，并用于識別前方物體的形狀。
它還用于允許自動引導車輛識別與障礙物距離的安全裝置，以及識別產品形狀和尺寸并自動分類的裝置。
2.毫米波法
毫米波方式的測量距離相對較長，并且能抵抗環(huán)境變化。它還用作運動傳感器來檢測一定有限范圍內的移動物體（例如人類），并用于安全目的。
它還用于自適應巡航控制和碰撞緩解制動，以輔助汽車駕駛。該方法還用于盲點監(jiān)視器，可檢測從后面接近的物體并協(xié)助高速公路上的變道。
3、超聲波法
超聲波法是一種可以低成本引入的方法。但檢測距離約為10m，比其他方法要短。
由于它可以以低成本引入，因此它適合用作運動傳感器，當有人接近時會打開燈，或者用于檢測傳送帶上的包裹。它還用于停車時檢測障礙物。
4. 立體相機
立體相機還可以根據圖像計算距離，因此它們有時被歸類為距離傳感器。與測量距離優(yōu)異的毫米波距離傳感器組合，有時安裝在使用圖像判斷距離的汽車駕駛輔助系統(tǒng)中。
距離傳感器原理
許多傳感器采用稱為 TOF（飛行時間）的傳感器機制。通過發(fā)送每種方法的信號并測量接收到從待測物體反射的信號的時間來測量距離。
1. 激光雷達方法
LiDAR方法使用激光，除了可見光之外，還使用紫外線和近紅外線。通過發(fā)射激光脈沖信號并檢測接收被測物體反射光所需的時間來計算距離。
它具有高分辨率，即使是很小的物體也能檢測到，其特點是精度高，可達±數毫米。另一方面，它不適合測量光穿過的物體或測量有灰塵的環(huán)境。它也不適合在光照條件變化復雜的地方進行測量。
2.毫米波法
毫米波方法使用對應于毫米波的電磁波。毫米波有兩種類型：脈沖法和FMCW法。脈沖法是通過發(fā)射脈沖無線電波并檢測接收從被測物體反射的無線電波所需的時間來計算距離的方法。
FMCW方法發(fā)射頻率隨時間變化的無線電波，并根據發(fā)射信號和反射信號干擾產生的拍頻（頻率差）計算距離。毫米波方法可以進行長距離測量，具有約±0.1毫米的優(yōu)異精度，并且能夠抵抗明亮環(huán)境和灰塵環(huán)境。
但它不適用于容易吸收無線電波的材料，如塑料、衣服和非金屬材料。
3、超聲波法
在超聲波方法中，通過發(fā)射脈沖超聲波并檢測從被測物體接收反射超聲波所需的時間來計算距離。其優(yōu)點是引入成本低，不僅可用于空間，還可用于液體和固體。
但缺點是可測量距離較短，約為10m，除非物體達到一定尺寸，否則無法測量。另外，由于它是聲波，因此不適合吸收聲音的材料，也不適合測量海綿或泡沫材料。
4. 立體相機
立體相機利用兩個攝像頭對被測物體進行拍攝并獲取位置信息。系統(tǒng)利用兩個攝像頭的位置信息以及攝像頭的安裝距離進行三點測量，檢測到被測物體的距離。
立體攝像頭還存在缺點，即在黑暗道路上采集圖像數據比較困難，在明亮的逆光下檢測精度會下降。
*近，它已被用于汽車和工業(yè)機械的自動駕駛，以及防止與*安全系統(tǒng)檢測到的物體發(fā)生碰撞。距離傳感器主要分為三種類型：使用激光雷達（光學）的距離傳感器、使用毫米波的距離傳感器以及使用超聲波的距離傳感器。
許多傳感器采用稱為 TOF（飛行時間）的傳感器機制，該機制傳輸每種方法的信號，并根據接收到從物體反射的信號的時間來測量距離。
距離傳感器的使用
距離傳感器的使用因方法而異。
1. 激光雷達方法
LiDAR方法具有高分辨率，因此位置和形狀識別的精度很高。用于自動駕駛，安裝在飛機、等上，測量地形的3D形狀，并用于識別前方物體的形狀。
它還用于允許自動引導車輛識別與障礙物距離的安全裝置，以及識別產品形狀和尺寸并自動分類的裝置。
2.毫米波法
毫米波方式的測量距離相對較長，并且能抵抗環(huán)境變化。它還用作運動傳感器來檢測一定有限范圍內的移動物體（例如人類），并用于安全目的。
它還用于自適應巡航控制和碰撞緩解制動，以輔助汽車駕駛。該方法還用于盲點監(jiān)視器，可檢測從后面接近的物體并協(xié)助高速公路上的變道。
3、超聲波法
超聲波法是一種可以低成本引入的方法。但檢測距離約為10m，比其他方法要短。
由于它可以以低成本引入，因此它適合用作運動傳感器，當有人接近時會打開燈，或者用于檢測傳送帶上的包裹。它還用于停車時檢測障礙物。
4. 立體相機
立體相機還可以根據圖像計算距離，因此它們有時被歸類為距離傳感器。與測量距離優(yōu)異的毫米波距離傳感器組合，有時安裝在使用圖像判斷距離的汽車駕駛輔助系統(tǒng)中。
距離傳感器原理
許多傳感器采用稱為 TOF（飛行時間）的傳感器機制。通過發(fā)送每種方法的信號并測量接收到從待測物體反射的信號的時間來測量距離。
1. 激光雷達方法
LiDAR方法使用激光，除了可見光之外，還使用紫外線和近紅外線。通過發(fā)射激光脈沖信號并檢測接收被測物體反射光所需的時間來計算距離。
它具有高分辨率，即使是很小的物體也能檢測到，其特點是精度高，可達±數毫米。另一方面，它不適合測量光穿過的物體或測量有灰塵的環(huán)境。它也不適合在光照條件變化復雜的地方進行測量。
2.毫米波法
毫米波方法使用對應于毫米波的電磁波。毫米波有兩種類型：脈沖法和FMCW法。脈沖法是通過發(fā)射脈沖無線電波并檢測接收從被測物體反射的無線電波所需的時間來計算距離的方法。
FMCW方法發(fā)射頻率隨時間變化的無線電波，并根據發(fā)射信號和反射信號干擾產生的拍頻（頻率差）計算距離。毫米波方法可以進行長距離測量，具有約±0.1毫米的優(yōu)異精度，并且能夠抵抗明亮環(huán)境和灰塵環(huán)境。
但它不適用于容易吸收無線電波的材料，如塑料、衣服和非金屬材料。
3、超聲波法
在超聲波方法中，通過發(fā)射脈沖超聲波并檢測從被測物體接收反射超聲波所需的時間來計算距離。其優(yōu)點是引入成本低，不僅可用于空間，還可用于液體和固體。
但缺點是可測量距離較短，約為10m，除非物體達到一定尺寸，否則無法測量。另外，由于它是聲波，因此不適合吸收聲音的材料，也不適合測量海綿或泡沫材料。
4. 立體相機
立體相機利用兩個攝像頭對被測物體進行拍攝并獲取位置信息。系統(tǒng)利用兩個攝像頭的位置信息以及攝像頭的安裝距離進行三點測量，檢測到被測物體的距離。
立體攝像頭還存在缺點，即在黑暗道路上采集圖像數據比較困難，在明亮的逆光下檢測精度會下降。
