我們一起討論系統的發射部分（光源）。

記住三角測量原理的概述：

三角測量傳感器使用一個光源，該光源在物體上反射並指向線性傳感器。物體距離決定光的反射角度，因此改變物體距離會使光束到達傳感器的不同位置。但是接收到的光束不是照亮線性傳感器上單個像素的單個點，而是散佈（取決於光源、物體表面和距離、使用的透鏡等），形成一個圖案，在良好條件下看起來更類似於以下圖案：

上述信號相當容易處理，但在實際應用中，有許多因素會影響信號曲線的形狀。這些因素包括透鏡缺陷、目標表面變化、振動、外部光源（例如環境照明）、光源的失真/畸變或不均勻等。下圖顯示了這些因素影響系統時實際信號的可能樣子：

+ 窄而精確的光束。

+ 特定波長。

+ 高功率：更容易達到更遠的距離。

- 高成本。

- 安全問題：眼睛安全、激光等級、光功率控制電路等。

- 對 ESD 或其他能量浪湧敏感（更容易損壞）。

LED 通常是更簡單的解決方案，尤其是在應用要求較低的情況下，例如物體存在傳感器、自動門等。考慮使用 LED 作為光源的一些因素：

+ 低成本

+ 可達到高功率（取決於 LED）

+ 魯棒

- 比較短距離

- 光線發散/擴散（更廣的角度）

- 非均勻照明，沿更寬的波長范圍發散。

如果您決定採用激光二極管的解決方案，激光功率和波長必須符合應用的要求：功率必須足夠高，以達到所需的距離（並返回傳感器），並且波長必須在目標物體上具有高度反射性。然後，在選擇激光二極管之後，必須仔細選擇合適的驅動器。需要考慮安全特性，精確控制激光電流/功率等。 iC-Haus 提供多種激光二極管驅動器，具有不同的特性，適用於不同的應用。

一個簡單的解決方案是我們的 iC-WK 系列，它適用於連續波 (CW) 激光操作（非脈衝操作）。它易於使用、具有成本效益，並提供內置的精確光功率控制

對於更高級的解決方案，iC-NZN 是一款出色的全能型產品：它提供 CW 或脈衝操作、更高的最大電流、自動功率或電流控制、超電流限制等。

如果您選擇 LED 作為傳感器的光源，這兩種驅動器也可以用於驅動 LED。

市場上有許多不同的 LED。很容易找到非常便宜的 LED，但它們通常適用於照明目的。用於傳感器的 LED 應具有良好的特性、穩定的性能和較低的可變性。否則，在批量生產期間，每個傳感器將產生不同的結果。

LED 有不同的製造技術：成本較低的傳統 LED 是體積光發射 LED，略勝一籌的是表面光發射 LED，而較新的高端替代品是點光源 LED。

對照表如下：

iC-TL6 是我們的掩膜點光源 LED，具有優異的性能，適用於多種應用包括三角測量傳感器：照明均勻，沒有來自鍵合線和触點的陰影，圓形光束（更好地匹配傳感器中的圓形光學透鏡），沒有來自橫向/側面發射的雜散光和反射。它可以達到高達 1A 的脈衝電流，工作溫度範圍為 -40°C 至 +125°C。這大大提高了傳感器接收到的光的質量和均勻性，所有這些都在緊湊的 SMD 1206 封裝中。

那麼，除了選擇合適的光源外，還有哪些其他的技術可以在發射端實現來提高傳感器的性能呢？

提示 1) 脈衝光源，尤其是在較高頻率下。脈衝光源有兩個主要好處：

較低的平均功率（與脈衝佔空比成正比）。如果平均功率降低，則散熱更少，通常這允許激光器/LED達到更高的電流（脈衝期間的光強度可能比 CW 操作時更強）。更高的脈衝功率意味著可測量的距離增加。

抑制其他光源。如果您以特定頻率（例如50 kHz）對激光/LED 進行脈衝處理，則接收端可以實施帶通濾波器，從而消除其他頻率的光的影響。因此，來自太陽(直流) 的光以及大多數環境照明（通常為 50/60 Hz，有時高達 1 kHz）將從結果中被過濾掉，從而使傳感器僅處理來自其自身光源的信號。

提示 2) 仔細選擇光源的波長。許多因素會影響適合的波長。有些應用要求測量點可見，因此可以使用紅光或綠光。激光應用有時必須考慮眼睛安全，這使得紅外線更適合。而待測的物體也起到一定的作用：如果目標顏色已知，選擇具有較高反射率的波長將產生更強的反射光。如果目標是黑色的，可見光反射就很弱，所以紅外線更合適。

提示 3) 考慮溫度影響。 LED 和激光二極管都受到溫度的強烈影響。改善散熱會帶來更穩定的結果，脈衝光也可以降低功率和發熱。激光二極管往往會根據溫度改變波長（跳模），這也會影響結果。 LED 和激光二極管的效率與溫度成反比。因此，如果溫度升高，LED / 激光的光功率會降低。這可以通過自動功率控制進行補償，這是我們許多驅動芯片都包含的一項功能。但在這種情況下，如果沒有溫度控制，就存在很大的風險，必須加以預防：效率降低會引起自動功率控制提高電流，而電流高會進一步提升溫度，進入循環後最終導致器件損壞。

最後，結果取決於系統的所有部分：

→ 良好的結果來自良好的信號處理算法，但這些算法需要接收精確的信號，就需要一個良好的光學傳感器。

→ 光學傳感器需要合適的分辨率和精度，以滿足所設計產品的要求。

→ 傳感器只有在接收到合適的光的情況下才會產生良好的輸出信號，這在很大程度上取決於光源的質量和所使用的光學透鏡。  

→ 必須仔細選擇和定位光學透鏡，以收集足夠的光，並將其匯聚到傳感器的合適位置，而不會出現明顯的失真。

→ 必須針對特定應用以優化的方式選擇和操作光源。光源的選擇和操作必須針對特定應用進行優化。波長必鬚根據目標的反射率來選擇，功率必鬚根據測量距離選擇，必要時應使用脈衝，而安全性影響所有這些參數。

從我們關於三角測量傳感器的兩篇文章中可以看出，在開發此類產品時必須考慮很多因素。它們影響最終產品的性能、成本、功能和安全性。