Lasertriangulationssensoren nutzen das Prinzip der Triangulation, um den Abstand zwischen Sensor und Zielobjekt zu messen. So funktioniert es:

1. Emission eines Laserstrahls :Der Lasertriangulationssensor sendet einen Laserstrahl von seiner Laserdiode oder seinem Lasersender aus. Der Laserstrahl liegt je nach Sensordesign typischerweise im sichtbaren roten Spektrum oder im nahen Infrarotspektrum.

2. Reflexion vom Objekt :Der Laserstrahl trifft auf das Zielobjekt oder die Zieloberfläche und wird dadurch zum Sensor zurückreflektiert.

3. Bildgebung und Erkennung :Das reflektierte Laserlicht wird von der Empfängerlinse oder optischen Baugruppe des Sensors gesammelt. Das empfangene Licht wird auf einen positionsempfindlichen Detektor (PSD), eine Reihe von Fotodioden oder ein ladungsgekoppeltes Gerät (CCD) fokussiert.

4. Triangulationsberechnung :Der Sensor ermittelt mithilfe der Triangulation die Entfernung zum Zielobjekt anhand der Position des reflektierten Laserpunkts auf dem Detektor. Die Position des Laserflecks wird durch die Entfernung und den Winkel beeinflusst, in dem der Strahl auf die Objektoberfläche trifft.

- Das Triangulationsprinzip basiert auf der Geometrie, wobei die Position des Laserpunkts auf dem Detektor zwei rechtwinklige Dreiecke bildet. Anhand der Winkel und Abstände in diesen rechtwinkligen Dreiecken wird der Abstand zwischen Sensor und Zielobjekt bestimmt.

- Der Laserstrahl, die Zieloberfläche und der Detektor bilden die drei Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks, wobei die Objektentfernung eine der unbekannten Seiten ist.

5. Signalverarbeitung :Die interne Elektronik des Sensors verarbeitet die erkannten Lichtsignale, um die Entfernungsmessung zu berechnen. Dabei handelt es sich um Algorithmen, die die Position, Intensität und andere Eigenschaften des reflektierten Laserpunkts berücksichtigen.

6. Ausgabe der gemessenen Distanz :Der berechnete Abstandsmesswert wird dann vom Sensor über eine elektrische oder digitale Schnittstelle ausgegeben, beispielsweise ein analoges Spannungssignal, eine digitale serielle Schnittstelle (z. B. I2C, RS-232) oder Feldbusprotokolle.

Lasertriangulationssensoren sind berührungslose Sensoren und können Entfernungen mit hoher Präzision und Genauigkeit messen. Sie werden häufig in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, darunter in der industriellen Automatisierung, Robotik, Bildverarbeitungssystemen und zerstörungsfreien Prüfungen, bei denen genaue Abstandsmessungen erforderlich sind.