LaserDistanzsensoren

LaserDistanzsensoren sind Geräte, die die Entfernung zu einem Ziel durch ausgesandten Laserstrahl und Auswertung der Rücklaufzeit oder der Reflexion bestimmen. Sie verwenden typischerweise eines von drei Grundprinzipien: Time-of-Flight (ToF), Triangulation oder phasenbasierte Distanzmessung. ToF sendet kurze Laserimpulse aus und misst die Rücklaufzeit; Triangulation nutzt die Geometrie zwischen Sender, Ziel und einem Sensor, um die Distanz aus der Lage des reflektierten Spots abzuleiten; bei phasenbasierter Messung wird die Phasenverschiebung eines modulierten Signals genutzt, um die Entfernung mit hoher Auflösung zu bestimmen.

Typische Wellenlängen liegen im nahen Infrarotbereich, oft 650 bis 940 nm; einige Modelle verwenden 905, 850 oder 1550 nm. Die Reichweite reicht von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Metern; speziellere Systeme erreichen auch größere Distanzen. Die Genauigkeit variiert stark je nach Methode, Reflektivität des Ziels und Umgebungsbedingungen, üblicherweise von Submillimetern bis Zentimetern. Sensoren bieten verschiedene Ausgänge, darunter analoge 0–10 V oder 4–20 mA sowie digitale Interfaces wie UART, I2C, SPI oder RS-485; teils sind auch Ethernet oder CAN verfügbar.

Sicherheitsaspekte: Laser-Distanzsensoren fallen in die Normen der Laser-Sicherheit (IEC 60825-1), meist Class 1 oder Class 2 für Alltagsanwendungen. Anwendungen finden sich in der Automatisierung, Robotik, Füllstandsmessung, Höhen- oder Positionsbestimmung sowie Hinderniserkennung. Herausforderungen sind geringe Reflexionswerte, farbige oder transparente Oberflächen, Nebel, Staub und Nahbereichs-Blindbereiche. Bei der Integration sind Optik, Spotgröße, Sichtfeld, Kalibrierung und Temperaturstabilität entscheidend.