如今的工業制造不斷向高精度、高效率和智能化發展，尺寸與位移測量技術也從傳統接觸式測量向非接觸式激光測量的方向升級。激光位移傳感器，其中主要包含點式激光位移傳感器與線掃激光位移傳感器，成為了現代自動化產線和智能檢測系統中的關鍵傳感器。今天跟隨創想智控一起了解激光位移傳感器與傳統接觸式測量方法系統對比分析。
一、傳統接觸式測量方式
傳統接觸式測量通常使用測頭、探針或機械結構與被測物體直接接觸來獲取尺寸或位移數據，常見形式包括：
千分尺、游標卡尺
接觸式位移傳感器（LVDT）
三坐標測量機（CMM）
主要特點：
測量原理成熟，成本相對較低
適合靜態、低速、高剛性的工件測量
局限性：
易磨損，維護成本高
不適合高速在線測量
接觸力可能造成工件變形或表面損傷
難以應對高溫、振動、粉塵等復雜工況
二、激光位移傳感器的工作原理與類型
激光位移傳感器通常基于激光三角測量原理，通過分析激光在被測物表面反射后的成像位置變化，實現高精度、非接觸式位移測量。
1. 點式激光位移傳感器
輸出單點高度或位移數據
適合高精度、單點或小范圍測量
常用于厚度、振動、平整度、位置偏差檢測
2. 線掃激光位移傳感器
投射一條激光線，同時獲取一整條輪廓數據
可實現二維輪廓或三維形貌重建
廣泛應用于輪廓測量、焊縫檢測、臺階高度、表面形貌分析等場景
三、激光位移傳感器與接觸式測量對比
| 對比維度 | 激光位移傳感器 | 傳統接觸式測量 |
|---|---|---|
| 測量方式 | 非接觸式激光測量 | 機械探頭直接接觸工件 |
| 測量速度 | 高速采樣，適合在線實時檢測 | 速度較慢，多用于離線檢測 |
| 測量精度與穩定性 | 精度高、重復性好，不受磨損影響 | 易受探頭磨損影響，長期穩定性下降 |
| 對工件影響 | 無接觸、無變形、無表面損傷 | 可能造成劃傷或微小變形 |
| 復雜表面適應性 |
點式適合高精度單點測量 線掃可獲取輪廓與形貌數據 |
對曲面、微小結構適應性有限 |
| 自動化與系統集成 | 易集成機器人、PLC、視覺系統 | 自動化集成難度較高 |
| 維護成本 | 無機械接觸，維護成本低 | 需定期校準和更換探頭 |
| 典型應用場景 | 在線檢測、輪廓測量、焊接檢測、精密位移測量 | 實驗室測量、低頻離線檢測 |
四、激光位移傳感器在工業應用中的優勢
適用于高速在線檢測
激光位移傳感器可實現kHz級高速采樣，滿足自動化產線連續測量需求。
支持復雜與高精度測量任務
線掃激光位移傳感器可實現輪廓與形貌檢測，點式激光位移傳感器可實現微米級位移測量。
智能制造與工業4.0
可與機器人、視覺系統、MES系統無縫集成，實現數據可追溯與智能控制。
適應惡劣工業環境
在高溫、振動、油污、粉塵環境下仍可穩定工作，可靠性更高。
五、如何選擇點式或線掃激光位移傳感器？
選擇點式激光位移傳感器：
適合測量的目的為單點高度、厚度、間隙或振動測量，對精度要求極高、測量范圍較小。
選擇線掃激光位移傳感器：
當需要獲取工件整體輪廓、截面形貌、焊縫或臺階結構信息，或進行三維檢測。
同傳統接觸式測量方法相比，激光位移傳感器在測量效率、精度穩定性、自動化適配性和應用靈活性方面具備顯著優勢。隨著制造業向智能化升級，激光位移傳感器將在更多高端制造和在線檢測場景中發揮核心作用，為制造企業質量控制和生產效率提升提供重要保障。
