各种距离传感器的工作原理解析

传感器的定义 传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会（IEC:International Electrotechnical Committee）的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是：“传感器是包括承载体和电路连接的敏感元件”，而“传感器系统则是组合有某种信息处理（模拟或数字）能力的系统”。传感器是传感系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。

说到距离传感器，很多人可能都不熟悉。但如果说用手机拨打电话以后将听筒放在脸上的时候屏幕就黑了，当把手机从耳边移开的时候，屏幕又亮了的情况，相信大多数人有遇到过。其实这就是距离传感器在发挥作用。接下来，皮卡中国小编就来介绍一下距离传感器的相关知识。

什么是距离传感器

距离传感器是一种利用超声波或激光来测量物体距离的传感器，主要用来测量运动物体的位置随时间变化的规律，使用它可以完成多种运动学和动力学测定。

距离传感器原理

利用各种元件检测对象物的物理变化量，通过将该变化量换算为距离，来测量从传感器到对象物的距离位移的机器。

距离传感器的分类

1、激光距离传感器

激光测距是激光最早的应用之一。这是由于激光具有方向性强、亮度高、单色性好等许多优点。

利用激光传输时间来测量距离的基本原理是通过测量激光往返目标所需时间来确定目标距离。传输时间激光测距虽然原理简单、结构简单，但以前主要用于军事和科学研究方面，在工业自动化方面却很少见。

激光距离传感器多应用于飞机飞行高度确定、保护液压成型冲模、二轴起重机定位等方面。

2、超声波距离传感器

超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。

它广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。

3、红外测距传感器

红外脉冲传感器通过发射特别短的光脉冲，并测量此光脉冲从发射到被物体反射回来的时间，通过测时间来计算与物体之间的距离。

红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管，发射管发射特定频率的红外信号，接收管接收这种频率的红外信号，当红外的检测方向遇到障碍物时，红外信号反射回来被接收管接收，经过处理之后，通过数字传感器接口返回到机器人主机，机器人即可利用红外的返回信号来识别周围环境的变化。

距离传感器产品

1、手机距离传感器

手机使用的距离传感器是利用测时间来实现距离测量的一种传感器。距离传感器一般都在手机听筒的两侧或者是在手机听筒凹槽中，这样便于它的工作。当用户在接听或拨打电话时，将手机靠近头部，距离传感器可以测出之间的距离到了一定程度后便通知屏幕背景灯熄灭，拿开时再度点亮背景灯，这样更方便用户操作也更为节省电量。

2、远距离测量传感器

多用于野外环境（山体情况、峡谷深度等）和飞机高度检测，也有部分用于矿井深度、物料高度的测量;野外主要应用于检测山体情况和峡谷深度等;飞机高度测量主要是检测飞机在起飞和降落时距离地面的高度，实时显示在控制面板上;测量物料各点高度，用于计算物料的体积。用于飞机高度和物料高度的传感器有LDM301系列，野外应用的有LDM4x系列。

距离传感器优缺点

1、激光距离传感器

它的优点是精确，缺点是需要注意人体安全，且制做的难度较大，成本较高，而且光学系统需要保持干净，否则将影响测量。

2、超声波距离传感器

超声波距离传感器的优点是比较耐脏污，即使传感器上有尘土，只要没有堵死就可以测量，可以在较差的环境中使用，所以倒车雷达多半使用超声波，缺点是精度较低，且成本较高。

3、红外测距传感器

红外测距的优点是便宜，易制，安全，缺点是精度低，距离近，方向性差。

距离传感器应用

1、应用于手机

目前距离感应器主要广泛应用于手机上：当接通电话时，如果挡住距离感应器（在辅助摄像头和光线感应器之间的不明显的小长方形）的话，屏幕会变黑。也就是在你接电话时，屏幕会变黑，节约用电的同时还可以防止误操作。

2、应用于智能皮带

皮带扣里嵌入了距离传感器。当你把皮带调整至合适宽度、卡好皮带扣后，如果皮带在10秒钟内没有重新解开，传感器就会自动生成你本次的腰围数据。皮带与皮带扣连接处的其中一枚铆钉将被数据传输装置所替代。当你将智能手机放在铆钉处保持两秒钟静止，手机里的自我健康管理App会被自动激活，并获取本次腰围数据。

随着智能手机的普及，距离感应器成为了每一台智能手机必备的功能，主要是为了防止误操作。当然距离感应器的功能作用远不止此，今后它将应用于更多的行业领。
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