德国西克SICK激光距离传感器工作原理

德国西克SICK激光距离传感器Dx50-2距离测量的新时代

测量性能和结构尺寸的理想组合：凭借新一代 Dx50-2，SICK 重新树立了距离传感器。基于获得进一步改进的 HDDM™ 光运行时间技术，新产品系列提供准确、可靠的测量：对于黑色可达 10 m，对于白色可达 30 m。Dx50-2 配有一个直观的显示屏 – 节省安装和调试时的时间。传感器的高输出率能够每秒提供多达 3,000 个距离值，以实现更大的吞吐量和过程质量。Dx50-2 坚实、耐温度变化，也可用于恶劣环境。可灵活设置速度、扫描范围和可重复性，因此 Dx50-2 能理想地匹配至所有应用情况。

大测量范围和紧凑型结构尺寸的组合使其能够用于各种不同的情况

较高的测量频率实现较大的吞吐量

不受物体颜色影响、有效且可靠的测量提高了运行时间和过程质量

凭借其耐用性、大温度范围和环境光抗扰度即使在恶劣环境下也能可靠地使用

通过集成的形状对比功能能够简单地对物体进行检查和分类

凭借显示屏直观的操作结构、简单示教选项进行快速且简单的调试以节省时间，

通过 IO-Link 进行全流程控制– 从调试到维护

用于简单处理高要求应用的三种切换模式

德国西克SICK激光距离传感器特点

对于小结构尺寸，其测量范围：对于黑色可达 10 m，对于白色可达 30 m

输出率可达 3,000 / s

可重复性：0.5 mm 至 5 mm

可靠、获得 HDDM 光运行时间技术

凭借可靠的金属外壳，可以耐受 –40 °C 至 +65 °C 的温度变化

集成于传感器的形状比较功能

IO-Link、模拟和数字输出

操作直观、具有 Easy-Teach 选项的显示屏

外壳防护等级 IP 65 和 IP 67

SICK激光距离传感器

德国西克（SICK）激光距离传感器基于激光测距技术，通过精确测量激光在空气中的传播时间或相位变化来计算与目标物体的距离，具有高精度、高响应速度和强抗干扰性等特点。其核心工作原理可分为飞行时间法（ToF，Time of Flight） 和相位差法两大类，具体如下：

一、飞行时间法（ToF）工作原理

飞行时间法是 SICK 主流激光距离传感器（如 TIM 系列、LMS 系列部分型号）采用的核心技术，原理简单直接：

激光发射：传感器内部的激光发射器（通常为红外激光二极管，波长如 650nm、905nm）向目标物体发射一束短促的激光脉冲。

信号反射：激光脉冲到达目标物体表面后，部分光线被反射回传感器。

时间测量：传感器的接收器（如雪崩光电二极管 APD）捕捉反射光信号，同时内部计时器记录激光从 “发射" 到 “接收" 的时间间隔（Δt）。

距离计算：根据光速（c≈3×10⁸m/s），通过公式 距离 = （光速 × 时间间隔）÷ 2 计算传感器与目标的距离（除以 2 是因为激光往返一次）。

SICK激光距离传感器优势：

测量范围广（从几厘米到数百米，部分型号可达数公里），适用于远距离检测场景（如仓储货架定位、港口吊装）。

响应速度快（微秒级），可实时跟踪移动目标（如生产线物料搬运、车辆防撞）。

二、相位差法工作原理

部分高精度近距离传感器（如 OD 系列、WT 系列）采用相位差法，通过分析激光的相位变化实现测距：

调制激光发射：传感器发射的激光被高频信号（如正弦波）调制，形成周期性变化的光信号（即 “调制光"）。

反射与相位对比：调制光到达目标后反射回传感器，接收器对比发射光与反射光的相位差（Δφ）。

距离计算：相位差与激光传播的距离成正比，通过公式 距离 = （相位差 × 调制波长）÷（4π） 计算距离（调制波长为激光在调制信号周期内的传播距离）。

SICK激光距离传感器优势：

测量精度（可达微米级），适合近距离高精度检测（如电子元件尺寸测量、机械臂定位）。

抗环境光干扰能力强，稳定性好。