måling af afstand med laser

Contika Aps - Hindhøjen 82 - 8382 Hinnerup - Tel 86 24 50 66 - mail@contika.dk

Afstandsmåling med laser

Triangulation, time of flight eller laserbeam

Eltrotec der er markedsførende indenfor området afstandsmåling har en lang række af laser baserede afstandsmålere med hver sin funktionsområde.
De optiske lasermålere benyttes til måling af afstand, form, tykkelse, profil og detektion af kant.

Produktprogrammet indeholder 3 forskellige målemetoder,

Triangulation - Time of flight og Laser beam.

Triangulation:
Afstandsmåling efter dette princip er ekstrem nøjagtigt og benyttes ved små afstand mellem sensor og måleobjekt. Der er dog versioner der kan benyttes ved afstande op til 2 m.

Triangulation betyder at sensoren udsender et fokuseret laser lys på måleemnet. Lyset reflekteres af emnet (diffus reflektion), der modtages af et linsesystem der fokuserer laserpletten på en modtager (CCD) der består af en række af lyssensorer. Hermed kan reflektionsvinklen beregnes og afstanden til emnet beregnes med stor nøjagtighed. Sensorerne har på grund af de geometriske forhold et bestemt måleområde, se figuren til højre. Det aktive målefelt ligger i en ganske bestemt afstand fra sensoren. Man kan sige at dette målefelt bliver opdelt i antallet af lyssensorer i CCD’en. Dette betyder at jo mindre målefelt man har jo bedre måleopløsning.

LDS 70
Målerange: 5 - 250 mm
Opløsning: 0,6 µm-50 µm
Udgang: 4-20 mA/RS 32 (opt. 1-5 V)
Målefrekvens: 1kHz

LDS 100
Målerange: 30 - 2000 mm
Opløsning: 2 - 500 µm

Udgang: 4-20 mA,1-9 VDC,RS 232

Målefrekvens: 0,5/1,0 kHz

Høj opløsning, lav temperaturdrift, høj linearitet, bedste reproducerbarhed

LDS 85

Målerange: 2 - 750 mm

Opløsning: 0,1 - 50 µm

Udgang:4-20 mA, 0-10V/Rs 422

Målefrekvens: op til 2,5 kHz

RTSC: til varierende overflader

Specialdesign til synkroniserede differensmålinger til måling af tykkelse

Laser afstand
Generelt: Time of flight
Udgang 0/4-20 mA / digitalt
Distance: 0,05 m op til 500 meter
Opløsning 3,0/1,5/1,0 mm
Interface: PC programmering

PS1 L

Afstandsswitch med triangulation
Måleafstand: 55 til 300 mm

skiftefrekvens: 5 kHz

Ser objekter > 0,1 mm

Justerbar optik
Baggrundsundertrykkelse

LBM34
Laser beam (tæppe) 34 mm bredde
Opløsning 1µm
Afstand: 150 - 700 mm
Målefrekvens: 2,3 kHz

Udgang: 0-10 V, RS 232

LDS 60

Målerange: 5 - 200 mm
Opløsning: 4 µm-100 µm

Udgang: 4-20 mA (opt 1-5 V)
Målefrekvens: 500 Hz

Time of flight:
Betyder at sensoren udsender et kort laser glimt, der reflekteres af måleemnet eller en reflektor og vender tilbage til sensoren. Sensoren måler tiden som laserlyset tog om at tilbagelægge vejen frem og tilbage og da lysets hastighed er konstant 300.000 km/sek kan afstanden beregnes. Dette princip kan benyttes til afstande op til 500 meter.

Time of flight princippet benyttes også ved Eltrotecs ultralydsmålere, hvor der i stedet for en fokuseret laserstråle benyttes ultralyd. Ultralyden er ikke på samme måde fokuseret og kan derfor reflekteres uhensigtsmæssigt af andre overflader. Fordelen er dog at ultralyden bevæger sig meget langsommere, nemlig omkring 340 m/s, hvilket er nemmere og billigere at fremstille elektronikken til. Ultralydens udbredelseshastighed er i modsætning til laserlyset afhængig af luftens temperatur, hvorfor der i nogle ultralyds-modeller kompenseres for dette.

Laser beam:
Betyder at der foran det udsendte laserlys befinder sig en collimator der spreder lyset så det i princippet danner et "tæppe" af lys over målefeltet.

Foran modtageren sidder et modsvarende collimator der samler lyset og fører dette til en CCD, en linie af sensorer. Når et emne kommer ind i dette "tæppe" blokeres for en del af lyset og emnets bredde kan bestemmes med stor nøjagtighed. Det er yderst vigigt for dette målesystem at dette lystæppe er så parallelt som muligt for at opnå en god linearitet i målingen. Hvis linierne i tæppet ikke er helt parallel vil et emne der føres ind i "måletæppet" dæmpe for en varierende lysmængde afhængig af hvor i tæppet dette anbringes.