距离传感器 精度：测距传感器有哪些 影响测量精度的因素有哪些

原标题：测距传感器有哪些 影响测量精度的因素有哪些

引言：测距传感器是从传感器的角度捕捉世界的三维 (3-D) 结构的设备，通常测量到较最近表面的深度。这些测量传感器可以在单个点、扫描平面上，或在每个点都有深度测量的完整图像。文章将主要介绍测距传感器有哪些，此外，浏览文章还能了解到影响测距传感器测量精度的因素有哪些。

工业机器人可以利用测距传感器合理地确定现实世界相对于传感器的位置，从而使机器人能够更可靠地找到可导航的路线、避开障碍物、抓取物体、对工业部件采取行动等。

有不同的方法可用于检测物体的距离。它们中的每一个都由不同范围的基本硬件分隔。因此，测距传感器有许多不同的类型；超声波、红外接近度、激光距离等，

测距传感器有哪些
红外测距传感器：红外传感器带有两个镜头：发出光束的 IR LED 发射器透镜。定位灵敏光电检测器。红外测距传感器的工作原理是通过三角测量原理工作；根据反射光束的角度测量距离。下图展示了红外测距传感器如何通过三角测量：

测距传感器有哪些

超声波测距传感器通过空气测量到目标物体或材料的距离或存在，而无需接触它。测量的距离作为与显示器、机械、PLC、计算机和大多数电子或电机兼容的各种标准电气接口的输出提供。超声波测距传感器可以说是最常见的距离测量传感器，也称为声纳测距传感器。它通过发射高频声波来检测到物体的距离。其工作原理是向目标物体发射高频声波，启动定时器目标物体将声波反射回测距传感器，接收器接收反射波并停止定时器，波返回所需的时间根据声速计算以确定行进的距离。

激光测距传感器（LIDAR）：其被认为是一种利用激光雷达测距离的传感器。它通过来自激光的光波而不是无线电波或声波来测量目标的范围。激光测距传感器的工作原理是由机械设备上的一个发射器发射到目标物体上，激光脉冲被目标物体反射，然后利用在空气中不变的光速和发送和接收信号之间的时间关系来计算距离。

影响测距传感器测量精度的因素有哪些
对于测距传感器，测量精度通常是指模拟输出端测量值的绝对精度。基于回波的运输时间，测距传感器测量精度的的超声波测距传感器取决于几个物理参数。这些参数与空气以及内部公差有关。

空气温度是影响超声波测距传感器测量精度的主要因素在测量反射超声波脉冲的传播时间后，测距传感器使用声速计算到物体的距离。然而，随着气温的变化，声速每开氏度变化 0.17%。几乎所有超声波测距传感器都有一个温度探头来补偿这种影响。该探头测量环境温度，测距传感器校正测量值的温度相关失真。

检测物体的距离取决于其大小、形状和方向。一般来说，目标必须更大才能在更远的距离被检测到——物体必须将足够强的超声波回波反射回测距传感器才能被检测到。在最大范围内检测大型平坦目标，例如罐中的液面。弯曲的物体或吸音材料（如织物或无纺布）直接反射回测距传感器的能量较少。由于表面变化或休止角，粒状材料可能会吸收声音或将声能从测距传感器偏转离开。对于这些目标，测距传感器的最大范围应降低。

测距传感器有哪些

其他因素会影响超声波测距传感器与目标的接近程度，同时仍能正确测量距离。当距离太近时，测距传感器将无法检测到第一个回波，但可能会检测到第二个或第三个回波，从而产生比实际值更长的回波。此死区距离因型号而异。

文章主要介绍了测距传感器有哪些以及影响测速传感器测量精度因素有哪些，测距传感器可用于检测物体的距离，有不同的方法可用于检测物体的距离。它们中的每一个都由不同范围的基本硬件分隔。因此，测距传感器有许多不同的类型；超声波、红外接近度、激光距离等，

工业机器人桁架机械手数控机床连线【EKTHINK】

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激光测距传感器
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激光测距传感器：先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。
中文名
激光测距传感器
外文名
Laser Distance Sensor
量    程
0.02-300m
精    度
±1.5-5mm
工作原理
相位式
数据接口
RS232/RS485/电流环
激光等级
class 2
工作电压
12-15V
目录
1
工作原理
2
传输方式
3
产品特点
4
主要应用
5
分类
6
测量原理
7
技术参数
8
发展
9
解决问题
10
广泛用途
11
区别
12
应用实例
?
传送带箱子宽度
?
保护成型冲模
?
二轴起重机定位
激光测距传感器工作原理
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语音
激光传感器必须极其精确地测定传输时间，因为光速太快。如，光速约为3X10^8m/s，要想使分辨率达到1mm，则测距传感器的电子电路必须能分辨出以下极短的时间：0.001m/(3X10^8m/s)=3ps要分辨出3ps的时间，这是对电子技术提出的过高要求，实现起来造价太高。但是如今的激光传感器巧妙地避开了这一障碍，利用一种简单的统计学原理，即平均法则实现了1mm的分辨率，并且能保证响应速度。远距离激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离；LED白光测速仪成像在仪表内部集成电路芯片CCD上，CCD芯片性能稳定，工作寿命长，且基本不受工作环境和温度的影响。因此，LED白光测速仪测量精度有保证，性能稳定可靠。
[1]
激光测距传感器传输方式
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ZYT-0100数据传输方式采用RS232/RS422.该型传感器可实现区域检测控制，输出开关量或电平信号。
[1]
激光测距传感器产品特点
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测量范围广，响应速度快；远距离测量无需反光板；测量精度高量程大；905纳米安全激光对人眼无伤害；体积小安装调试方便；在线式连续测量达到无人值守连续监测；
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激光测距传感器主要应用
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运动物体位置监控；铁路接触网测量、建筑物限界测量；不宜接近的物体测量；工业自动化和生产智能管理；汽车车速、流量统计；工业监控信号触发控制；塔吊行吊XY定位；靶距自动控制；船舶安全停靠位置监控；集装箱定位；汽车安全车距测量；高架电缆测量、限高测量；测量传送带上箱子的宽度；
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激光测距传感器分类
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按照测量频率可分为：ZYT-0100-1 10Hz RS232/RS422ZYT-0100-2 50Hz RS232/RS422ZYT-405 50Hz 该型属于区域测距检测控制传感器；输出开关量或电平信号
[1]
激光测距传感器测量原理
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语音
基本原理是光学三角法：半导体激光器①被镜片②聚焦到被测物体⑥。反射光被
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镜片③收集，投射到CMOS阵列④上；信号处理器⑤通过三角函数计算阵列④上的光点位置得到距物体的距离。这种原理的测距仪一般是用来测量2000mm以下短程距离（行业称之为位移），精度更高，最高可达1um，常用在铁轨、产品厚度、平整度、尺寸等方面。比如激光位移传感器ZLDS100，在上述方面的应用就非常多。
ZYT-0100激光测距传感器
激光测距传感器技术参数
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测量精度：±2mm分辨率：0.1mm重复性：0.5mm测量距离：0.1~30m任何物体表面30~150m需要加反射器供电电压：10~24V功率消耗：1W激光等级：650nm红色可见2级安全激光≤1mW开关量：报警输出模拟量：4~20mA防护等级：IP65使用寿命：≥h重量：2.0KG
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激光测距传感器发展
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激光在检测领域中的应用十分广泛，技术含量十分丰富，对社会生产和生活的影响也十分明显。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。1965年前苏联利用激光测地球和月球之间距离（km）误差只有250m。1969年美国人登月后置反射镜于月面，也用激光测量地月之距，误差只有15cm。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。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。因为激光测距传感器售价太高，一般在几千美元。实际上，所有工业用户都在寻找一种能在较远距离实现精密距离检测的传感器。因为许多情况下近距离安装传感器会受物理位置及生产环境的限制，如今的激光测距传感器将为这类场合的工程师排忧解难。
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激光测距传感器解决问题
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激光距离传感器可用于其它技术无法应用的场合。例如，当目标很近时，计算来自目标反射光的普通光电传感器也能完成大量的精密位置检测任务。但是，当目标距离较远内或目标颜色变化时，普通光电传感器就难以应付了。
超声波传感器
虽然先进的背景噪声抑制传感器和三角测量传感器在目标颜色变化的情况下能较好地工作，但是，在目标角度不固定或目标太亮时，其性能的可预测性变差。此外，三角测量传感器一般量程只限于0.5m以内。超声波传感器虽然也经常用于检测距离较远的物体，而且由于它不是光学装置，所以不受颜色变化的影响。但是，超声波传感器是依据声速测量距离的，因此存在一些固有的缺点，不能用于以下场合。①待测目标与传感器的换能器不相垂直的场合。因为超声波检测的目标必须处于与传感器垂直方位偏角不大于10°角以内。②需要光束直径很小的场合。因为一般超声波束在离开传感器2m远时直径为0.76cm。③需要可见光斑进行位置校准的场合。④多风的场合。⑤真空场合。⑥温度梯度较大的场合。因为这种情况下会造成声速的变化。⑦需要快速响应的场合。而激光距离传感器能解决上述所有场合的检测。
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激光测距传感器广泛用途
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自动检测和控制的方法中，除了超声波传感器和普通光电传感器外，又增加了一个能解决长距离测量和检验的新方法—激光距离传感器。它为各种不同场合提供了应用的灵活性，这些场合可包括如下：①设备定位。②测量料包的料位。③测量传送带上的物体距离和物体高度。④测量原木直径。⑤保护高架起重机免于碰撞。⑥无误差检查场合。
激光测距传感器区别
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激光测距传感器
激光距离传感器为工控产品，完全采用工业标准设计、生产和检测，可在线24小时连续实施测量，并且可以多台组网测试。激光测距仪完全是民用标准，不能实施工业测量。
激光测距传感器应用实例
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激光测距传感器传送带箱子宽度
使用两个激光传感器，在传送带的两侧面对面安装。因为尺寸变化的箱子落到传送带上的位置是不固定的，这样，每个传感器都测量出自己与箱子的距离，设一个距离为L1，另一个为L2。此信息送给PLC，PLC将两个传感器间总的距离减去L1和L2，从而可计算出箱子的宽度W。
激光测距传感器保护成型冲模
机械手把一根预成型的管材放进液压成型机的下部冲模中，必须保证每次放的位置准确。在上部冲模落下之前，一个发散型传感器测量出距离管子临界段的距离，这样可保证冲模闭合前处于正确位置。
激光测距传感器二轴起重机定位
用两个反射型传感器面对反射器安装，反射器安装在桥式起重机的两个移动单元上。一个单元前后运动，另一个左右运动。当起重机驱动板架辊时，两个传感器监测各自到反射器的距离，通过PLC能连续跟踪起重机的精确位置。有了这种新式廉价激光测距传感器，反射性或多颜色的目标长距离位置检测即使在检测角度变化的情况下也没问题了。
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激光测距传感器
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激光测距传感器选购的时候需要注意哪些事项？
激光测距传感器在当今的工业测量行业中中可谓是测量的一把小能手，它所具有的优势是绝大部分测距传感器所不能相比拟的。但是哪怕稳定性好的激光测距传感器性能再为优良，选择不到合适的激光测距传感器也无用。那么消费者朋友们在选择的时候如何才能购买到合适的激光测距传感器呢？一、注意根据测...
2019-01-180
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激光测距传感器系列介绍
高精度激光测距传感器MSE-LT150，测量精度可以达到mm级。...
2021-02-250
参考资料
1.

国产激光测距传感器
．仪器仪表[引用日期2012-08-27]
2.

激光测距传感器应用于测量传送带上箱子的宽度
．中国移动物联网[引用日期2013-01-05]

距离传感器 精度：红外测距传感器的精度能到多少

用激光线性CCD测距，成本不在激光发射器和CCD上，而是镜头，鬼子镜头几乎都是万元级的，用过鬼子的传感器，也自己做过几款红外的传感器，但测距的几乎没有做过，光学测距只能两种方案，第一是三角测距罚，也就是用线性CCD检测反射到CCD的位置，精度可以到uM级，第二就是光线时间测距，不过只有50厘米且精度1mm这个时间太短了，即使能做到成本也不会太低。而你说的这款传感器应该需要标准的反光板才可以，或者只是比较远近，根本不是返回距离值。

距离传感器 精度：红外测距和超声波测距对比有什么优缺点？

泻药
题主说的应该是激光测距吧？ 红外测距是啥。。。。
这两种传感器在我们坐自动化立体停车库和自动化立体仓库中均有应用，所以献丑简单介绍一下吧
1. 激光测距
以P+F的东西为例，激光测距仪一般长这样
激光测距测量距离远（几十米~几百米都可），精度高，受干扰比较小，可以用于精确定位。比如下面是某型号的性能参数。（网上随便找了一个，选型手册不在手边，有兴趣可补充）
可应用于最高移动速度15 m/s设备的距离检测，测量速率最高可达1000 data/s。测量分辨率为0.1 mm, 重复精度缩小到0.5 mm。此外抗外界光干扰能力提高到 Lux，温度偏移仅为0.03 mm/K，进一步确保了现场应用的稳定性。有50m, 150m, 300m三个版本。
关于使用，激光测距一般以对射或者反射方式使用。在俺们车库或者仓库上一般用作堆垛机走行和提升的认址定位，如下图（从P+F的user manual截的）
2. 超声波测距
看题主的标签都是单片机类的，可能题主接触到的超声波传感器一般长这样吧
一般工业级的超声波传感器都是封装好的，下图是俺们用过的P+F的超声波传感器探头：
超声波传感器一般作用距离较短，普通的有效探测距离都在5-10m之间。但是会有一个最小探测盲区，一般在几十毫米。因为声波的特性，所以超声波传感器受环境影响比较小，使用场合比较广泛。
在俺们车库和仓库上，超声波传感器一般被用来探测车位是否有车，货位是否有货。只输出布尔量，所以对精度什么的要求相对较低。
——————————————
在寝室手边资料不足，先答这么多吧。在实验室写论文闲了再补充。（图片基本来自p+f手册）
不好意思题主，回来晚了。
题主题目好像改了，不过也无所谓。
先大胆猜测一下，题主所说的红外测距应该是sharp的红外测距传感器。以及淘宝上由几块钱到几百块不等的超声波传感器。
下面开始讲讲这两种传感器各自的情况吧。
上面红外传感器为sharp制作，是传感器行业比较牛B的公司，质量比较可靠一致性好，超声波传感器一般为国内公司自主设计，产品质量参差不齐，这也是为什么价格也差距甚大。
红外传感器是什么原理呢？看下图，
工作原理：
Sharp的红外传感器都是基于一个原理，三角测量原理。红外发射器按照一定的角度发射红外光束，当遇到物体以后，光束 会反射回来，如图1所示。反射回来的红外光线被CCD检测器检测到以后，会获得一个偏移值L，利用三角关系，在知道了发射角度a，偏移距L，中心矩X，以 及滤镜的焦距f以后，传感器到物体的距离D就可以通过几何关系计算出来了。
可以看到，当D的距离足够近的时候，L值会相当大，超过CCD的探测范围，这时，虽然物体很近，但是传感器反而看不到
了。当物体距离D很大时，L值就会很小。这时CCD检测器能否分辨得出这个很小的L值成为关键，也就是说CCD的分辨率决定能不能获得足够精确的L值。要 检测越是远的物体，CCD的分辨率要求就越高。
由红外传感器工作原理可以得出一个缺点：检测的最小距离太大。
其实不光有最小限制，还具有非线性：
其数据手册中可以看到下图：
由图可以看出其非线性的特点以及低于最短距离（10CM）后呈现的电压不规则变化，这些在实际检测的时候都需要通过软件进行修正。
由于是通过光线检测距离其还具有一个可以预见的缺点，对于近似黑体的物体无法检测距离。
当然其优点也很明显：
由于是大厂制作，一致性比较好。且由于是光检测距离，其反应速度比超声波传感器要快。
再来说说超声波传感器。
超生波传感器检测距离原理是发出超声波再检测到发出的超声波，同时根据声速计算出物体的距离。
根据其原理可以知道其缺点有下2个：声音的速度受温度和风向的干扰，有可能被吸音面给吸收。
其优势按照现在某宝上销售的也可以看见：可以选择的输出方式多变，几乎什么协议都有，串口，I2C，PWM，软件设定阈值什么的。测量距离普遍比红外的远，最近测量距离较小。
但是这种传感器的实际效果和制作公司有较大的关系。
综上题主可以在实际情况中选择自己需要的传感器。
刚好本科的时候做过，就献丑说说。
光波测距优点是精读高，速度快。当然是建立在成本昂贵的基础上。
超声波测距方案简单，对硬件要求不高，随之而来的当然是精读不够高。
红外测距速度快，但是太阳光一来你就测不准了，我们曾经做过一个避障小车，室内效果很好，拿到室外直接就不跑了，反而是有障碍物的时候才跑。
原理居然是这样！因为红外测距的原理是，一个红外LED发光，然后另外一个红外接收管测红外光的强度！太阳光一来光线强度直接就最大了，然后有障碍物之后光强才会变低。在室内光线强度和距离成正比，在室外有点成反比，所以程序就跑不对了。
另外红外还有一个缺点，就是不同的面返回的光线强度不一样，黑色返回的数据要比白色底许多，所以光线强度和距离不一定完全成正比，材料一换，对应的关系也就换了。
超声波测距也有许多缺点。
最大的一个缺点就是慢，如果你要测3米的距离，先不考虑声波能不能传回来，首先3*2/340就超过10ms了，距离再远一点就没法测了，声音传不回来。
其次还有一个缺点就是必须是平面，请自行脑补45度面接收到声音之后打到一边的场景。
最后再来一个缺点，不能同时检测，因为声音是可以互相干扰的，只能轮询，一个接一个去检测。
红外测距仪的分类有激光红外，红外和超声波三种，红外测距仪和超声波测距仪由于测量距离有限，测量精度很低目前基本已经被淘汰了。
超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。超声波测距仪由超声波发生电路、超声波接收放大电路、计数和显示电路组成。
　　1、精度上，超声波测距仪的测量精度是厘米级的
　　2、测量范围上，超声波测距仪的测量范围通常在80米以内，而手持式激光测距仪的测量范围最高可到200米
　　3、超声波测距仪容易报错，由于超声波测距仪是声波发射，具有声波的扇形发射特性，所以当声波经过之处障碍物较多时，反射回来的声波较多，干扰较多，易报错
　　4、超声波测距仪的价格从几十元到几百元