Laserski senzor razdalje s tehnologijo time-of-flight od PMD
Princip delovanja za natančno merjenje
Senzor uporablja laser za prenos moduliranega svetlobnega vala, ki se odbije nazaj od predmeta, ki ga merimo. Fazni položaj prejetega odbitega svetlobnega signala se primerja s faznim položajem oddane svetlobe. Na podlagi faznega zamika, torej »razdalje« med grebeni valov, se določi čas potovanja svetlobe in izračuna se razdalja med senzorjem in predmetom.
- Zanesljivo fotoelektrično zaznavanje razdalje z dolgim dometom
- Zelo dobra odpornost na odboje in izključitev ozadja za zanesljivo preklapljanje
- Visoka natančnost za zaznavanje malih delov
- Barvno neodvisno merjenje tudi pri težavnih površinah
- Različice z lasersko zaščito razreda 1 ali 2
Do milimetra natančno
Senzorji PMD družbe ifm uporabljajo zasnovo »sistem na čipu«: Element senzorja in elektronika za vrednotenje signala sta integrirana na en silikonski čip, imenovan fotonska mešalna naprava (Photonic Mixer Device – PMD). Prednost: Ta inovativna zasnova družbe ifm nudi visoko natančnost merjenja v kompaktnem, industrijsko združljivem ohišju – za delček cene običajnih sistemov.
Z izjemno malo točko laserskega žarka je senzor popolnoma primeren za zaznavanje malih delov, npr. pri uporabi za preverjanje napak.
Olajšano zaznavanje težavnih površin
Kaj je najbolj posebno pri tehnologiji PMD: Senzorji PMD merijo razdaljo ne glede na barvo površine. Tudi svetlobni viri okolice, odbojne, z oljnim filmom navlažene površine ali zelo temni predmeti ne predstavljajo nobene težave. Vpadni kot na predmete je lahko do 20 stopinj.
Senzorji PMD zaznavajo predmete z laserskim zaščitnim razredom 1, ki ni kritičen za oči. Odlična odpornost na odseve in izključitev ozadja skupaj z visokim presežkom omogočajo zanesljivo delovanje. Točko preklopa je mogoče preprosto nastaviti in do milimetra natančno s pomočjo uporabniku prijaznega 3-gumbnega upravljanja ali alternativno prek IO-Linka. Prav tako omogoča zagotavljanje vrednosti trenutne razdalje.
Tehnika triangulacije s profilirno napravo PMD
Senzor deluje s pomočjo triangulacije. Za ta namen ima senzor projekcijsko enoto, ki projicira lasersko črto na površino, ki bo merjena. Odbito črto znova prevzame sprejemni element (čip PMD). V primerjavi s projekcijsko enoto ima kamera jasen kotni zamik in lahko tako zazna višinski profil.
Merilno območje senzorja je med 150 in 300mm stran od senzorja. Zaradi perspektive sprejemnega elementa je dolžina laserske črte odvisna od oddaljenosti senzorja od cilja (bližje je senzor, krajša je črta). Tudi če se razdalja med senzorjem in predmetom spremeni, bodo razmerja predmeta ostala enaka. To pomeni, da se obris meri neodvisno od razdalje. S tem postane poravnavanje in nastavljanje položaja senzorja zelo preprosto.
3D senzor O3D s tehnologijo PMD Time-of Flight
Time-of-Flight (ToF) Z merjenjem časa potovanja je mogoče zaznati vrednosti razdalje med posameznimi slikovnimi pikami in predmetom v istem času kot vrednosti sivine na ravni slikovnih pik. S tem se zagotovi neposredno ustvarjanje 3D podatkov v dejanskem času. Najpogostejša tehnologija ToF je znana kot PMD (Photonic Mixer Device – fotonska mešalna naprava).
PMD s tehnologijo time-of-flight zagotavlja zaznavanje scen in predmetov z le enim tridimenzionalnim zajemom slike z ločljivostjo 23.232 slikovnih pik in brez nejasnosti zaradi premikanja. Scena je osvetljena prek modulirane, nevidne infrardeče svetlobe in odbite svetlobe, ki zadene senzor PMD.