حساسات الليزر من المصنعين متصلين بالإنترنت

أجهزة الاستشعار بالليزر هي أجهزة استشعار خاصة تستخدم أشعة الليزر لاكتشاف وقياس الكميات الفيزيائية المختلفة مثل المسافة أو السرعة أو الشكل أو الموضع أو خصائص السطح.

وهي تستخدم خصائص الضوء المنبعث من الليزر لإجراء قياسات دقيقة وسريعة. فيما يلي شرح مفصل لكيفية عملها والأنواع المختلفة لمستشعرات الليزر:

كيف تعمل حساسات الليزر

يبعث مستشعر الليزر شعاعاً ضوئياً مركّزاً (ليزر) في اتجاه جسم ما. واعتماداً على نوع المستشعر والتطبيق، يتم قياس الضوء المنعكس أو الوقت الذي يستغرقه الضوء للعودة (زمن العبور). من هذه القياسات، يمكن للمستشعر حساب معلومات دقيقة حول المسافة أو المعلمات الأخرى ذات الصلة.

المبادئ الوظيفية المهمة

1. التثليث: في عملية التثليث، يتم توجيه شعاع ليزر إلى جسم ما ويتم التقاط الشعاع المنعكس بواسطة كاشف بزاوية محددة. ثم يقوم المستشعر بحساب المسافة بناءً على زاوية الشعاع المنعكس وموضعه. هذه الطريقة مناسبة بشكل خاص للمسافات القصيرة وغالباً ما تستخدم في الروبوتات والأتمتة الصناعية.

2. قياس زمن التحليق (ToF): هنا، يقيس مستشعر الليزر الوقت الذي يستغرقه الضوء للانتقال من المستشعر إلى الجسم والعودة مرة أخرى. نظرًا لأن الضوء ينتشر بسرعة ثابتة، يمكن للمستشعر حساب المسافة بناءً على هذا الوقت. تُستخدم هذه الطريقة غالبًا للمسافات الطويلة، على سبيل المثال في أنظمة LIDAR (الكشف عن الضوء وتحديد المدى).

3. قياس إزاحة الطور: يتم تعديل شعاع الليزر (على سبيل المثال تغيير تردده) وتوجيهه إلى الجسم. من خلال تحليل إزاحة الطور بين الإشارة المرسلة والمنعكسة، يمكن حساب المسافة. تُستخدم هذه الطريقة لإجراء قياسات دقيقة بشكل خاص.

أنواع مستشعرات الليزر

1. مستشعرات المسافة: تقيس هذه المستشعرات المسافة بين المستشعر والجسم. وتُستخدم في مجالات مثل ملاحة الروبوتات وقياس المستوى والماسحات الضوئية ثلاثية الأبعاد.

2. أجهزة المسح بالليزر (LIDAR): تقوم مستشعرات LIDAR بمسح البيئة عن طريق إرسال نبضات ليزر في اتجاهات مختلفة وتحليل الإشارات المنعكسة. غالبًا ما تُستخدم هذه المستشعرات في المركبات ذاتية القيادة والطائرات بدون طيار لإنشاء خرائط ثلاثية الأبعاد للبيئة.

3. مستشعرات السرعة: تستخدم هذه المستشعرات مبدأ دوبلر لقياس سرعة الجسم المتحرك. وتُستخدم في مراقبة حركة المرور أو التطبيقات الصناعية لمراقبة سيور النقل أو الآلات.

4. ميكرومتر الليزر: وهي أجهزة استشعار يمكنها قياس المسافات أو الأجسام الصغيرة جداً بدقة باستخدام شعاع ليزر رفيع. تُستخدم في مراقبة الجودة وفحص المكونات الدقيقة.

مزايا حساسات الليزر

• دقة عالية: تتيح مستشعرات الليزر قياسات دقيقة للغاية، وغالباً ما تكون في نطاق الميكرومتر.
• المدى الطويل: يمكن لبعض مستشعرات الليزر قياس مسافات تصل إلى عدة مئات من الأمتار.
• زمن استجابة سريع: قادرة على أخذ القياسات في الوقت الفعلي، مما يجعلها مثالية للتطبيقات التي تتطلب قرارات سريعة.
• تعدد الاستخدامات: يمكن استخدامها في مجموعة متنوعة من البيئات، سواء في الداخل أو في الهواء الطلق، وغالباً ما تكون غير حساسة لظروف الإضاءة الصعبة.

مجالات التطبيق

• المركبات ذاتية القيادة: تعد مستشعرات LIDAR ضرورية للكشف عن البيئة في السيارات ذاتية القيادة.
• الأتمتة الصناعية: تُستخدم مستشعرات الليزر في عمليات الإنتاج لقياس المسافات أو المواضع أو لفحص الأسطح.
• الأجهزة الطبية: تُستخدم مستشعرات الليزر عالية الدقة في التصوير الطبي، على سبيل المثال في جراحة العيون.
• الروبوتات: تستخدم الروبوتات مستشعرات الليزر للملاحة واكتشاف العوائق.

لذلك توفر مستشعرات الليزر حلاً دقيقاً وسريعاً ومتعدد الاستخدامات للعديد من التحديات التقنية.