中长测距传感器原理及特点

所谓中长测距传感器是指检测距离长达几十米、几百米甚至是上千米的测量传感器。

在实际工业现场中距离长度参数是需要经常获取的，长度也是基本物理量之一，任何物体只要是实际存在的都有尺寸长度上的物理量。

一个比较实际的例子，随着物流行业的蓬勃发展，现在物流仓库是越来越智能化，不管是存件还是放件通常采用移动AGV来实现。

仓库空间就是一个尺寸空间模型，存取货AGV小车穿梭在这个空间中存取货物，在AGV移动过程中需要定位出在当前空间中的位置。

采用中长距离传感器，可以实时定位出在单个方向的位置信息。之前还有一个比较有意思的应用案例，拉煤火车在进站需要停车的时候，需要一个测距传感器来测量到停止点距离来实现准确停车。

中长测距传感器工作原理采用TOF原理。

TOF是time to flight的英文单词缩写，中文的含义是时间飞行。具体在测距传感器上，是怎么实现距离测量呢。

首先，传感器发射端发出光脉冲，光脉冲在空中飞行，打在检测物表面，检测物表面发生漫反射反射回部分光，这部分光被传感器接收端感应到。

同时，传感器内部有计时单元负责记录从发射出光脉冲到接收到光脉冲所经历的时间。

因为光速在空气中基本恒定保持不变，通过时间乘以光速就能够计算出距离值。

TOF原理决定了中长距离测距传感器精度没法很高，一般是mm级别的检测精度。

中长距离传感器在实际应用中存在两种原理不同的检测方式。

一般测量距离在几十米、几百米上，通常采用漫反射的原理。这种测量方式特点是量程相对较短，实际检测距离容易受到检测物表面的灰度值变化。

另外一种测量方式采用镜反射的形式，反射物可以采用反射板或者反光膜，最大的优势是检测距离可以很远。

中长距离测距传感器在使用时同样需要考虑三个参数，分辨率、重复精度、线性度。

这三个参数的具体含义同在位移传感器这篇中定义的一样。

中长测距传感器信号类型有两种。

第一种是开关量形式，常见的有PNP、NPN信号输出。

另一种模拟量形式，常见的电流、电压信号。从功能上来分，单点模式、双点模式及区间模式，还有就是通过模拟量或者IOlink实现测量值传输。