距離傳感器原理

許多傳感器采用稱為 TOF（飛行時(shí)間）的傳感器機(jī)制。通過發(fā)送每種方法的信號(hào)并測量接收到從待測物體反射的信號(hào)的時(shí)間來測量距離。

1. 激光雷達(dá)方法

LiDAR方法使用激光，除了可見光之外，還使用紫外線和近紅外線。通過發(fā)射激光脈沖信號(hào)并檢測接收被測物體反射光所需的時(shí)間來計(jì)算距離。

它具有高分辨率，即使是很小的物體也能檢測到，其特點(diǎn)是精度高，可達(dá)±數(shù)毫米。另一方面，它不適合測量光穿過的物體或測量有灰塵的環(huán)境。也不適合在光照條件變化復(fù)雜的地方進(jìn)行測量。

2.毫米波法

毫米波方法使用對應(yīng)于毫米波的電磁波。毫米波有兩種類型：脈沖法和FMCW法。脈沖法是通過發(fā)射脈沖無線電波并檢測接收從被測物體反射的無線電波所需的時(shí)間來計(jì)算距離的方法。

FMCW方法發(fā)射頻率隨時(shí)間變化的無線電波，并根據(jù)發(fā)射信號(hào)和反射信號(hào)干擾產(chǎn)生的拍頻（頻率差）計(jì)算距離。毫米波方式可以進(jìn)行長距離測量，具有±0.1毫米左右的優(yōu)異精度，并且能夠抵抗明亮環(huán)境和灰塵環(huán)境。

但它不適用于容易吸收無線電波的材料，如塑料、衣服和非金屬材料。

3、超聲波法

在超聲波方法中，通過發(fā)射脈沖超聲波并檢測從被測物體接收反射超聲波所需的時(shí)間來計(jì)算距離。其優(yōu)點(diǎn)是引入成本低，不僅可用于空間，還可用于液體和固體。

但缺點(diǎn)是可測量距離較短，約為10m，除非物體達(dá)到一定尺寸，否則無法測量。另外，由于它是聲波，因此不適合吸收聲音的材料，也不適合測量海綿或泡沫材料。

4. 立體相機(jī)

立體相機(jī)利用兩個(gè)攝像頭對被測物體進(jìn)行拍攝并獲取位置信息。系統(tǒng)利用兩個(gè)攝像頭的位置信息以及攝像頭的安裝距離進(jìn)行三點(diǎn)測量，檢測到被測物體的距離。

立體攝像頭還存在缺點(diǎn)，即在黑暗道路上很難采集圖像數(shù)據(jù)，在明亮的逆光下檢測精度會(huì)下降。