FAQ sur les capteurs laser pour la mesure de distance
Questions générales
Les paramètres « Plage de distance proche » et « Plage de distance éloignée » permettent de masquer certaines zones de la zone de travail. Aucun signal n’est analysé dans ces zones. Cela permet notamment de masquer une vitre devant le capteur. Pour cela, la « zone d’écartement proche » est placée derrière la vitre. Si des objets parasites se trouvent en arrière-plan, la plage de travail maximale peut être réduite en réduisant la « zone de distance éloignée ».
Les capteurs de distance laser utilisent des rayons laser pour mesurer la distance entre le capteur et un objet. Selon la plage de travail et la précision, les capteurs de distance mesurent les distances selon le principe de la triangulation ou selon la méthode du temps de vol de la lumière (Time-of-Flight).
Le choix entre un capteur à triangulation et un capteur de temps de vol dépend de plusieurs facteurs. Les capteurs de distance fonctionnant selon le principe de la triangulation sont adaptés à la détermination précise de distances à courte distance (jusqu’à 1 000 mm) avec une précision de quelques dixièmes de millimètres. Le principe de mesure du temps de parcours de la lumière convient à la détermination de grandes distances (jusqu’à 10 000 mm).
| Capteurs de triangulation | Capteurs à temps de transit |
|---|---|
| Détermination précise des distances à courte distance jusqu’à 1 m | Détermination de grandes distances jusqu’à 100 m avec des réflecteurs |
| Écart de linéarité < 1 mm | Écart de linéarité > 10 mm |
| Détection de très petits objets ou de différences de distance | Insensibilité aux perturbations |
Les capteurs de distance laser, qui fonctionnent selon le principe de la triangulation, ont une zone aveugle. Il faut donc veiller à ce que le point de commutation soit défini depuis le début de la plage de travail afin que l’objet soit détecté de manière sûre. Les capteurs qui fonctionnent selon le principe du temps de vol de la lumière n’ont pas de zone aveugle.
Les capteurs de distance laser de wenglor proposent différentes interfaces électriques :
- Sortie analogique
- Sorties numériques
- Interface sérielle
- IO-Link
- Ethernet industriel
En principe, la précision dépend du principe de mesure. Une grande exactitude peut être obtenue si les valeurs mesurées offrent une grande fiabilité et une précision élevée. Des valeurs telles que l’écart de linéarité et la reproductibilité sont spécifiées ici. À titre d’exemple, les capteurs fonctionnant selon le principe de triangulation présentent un écart de linéarité <1 mm. Pour les capteurs ToF, l’écart de linéarité est >10 mm.
L’exactitude se compose de la précision et de la justesse. Pour obtenir une bonne justesse, les valeurs d’écart de linéarité, de dérive en température, de dérive au démarrage et d’écart de distance de commutation jouent un rôle.
La reproductibilité maximale, également appelée répétabilité, désigne l’écart maximal possible du point de commutation ou de la valeur mesurée sur l’ensemble de la plage de travail lors de mesures successives dans les mêmes conditions.
La linéarité indique dans la fiche technique l’écart maximal possible par rapport à la distance correcte.
Les capteurs de distance laser à triangulation peuvent mesurer des distances à courte distance avec une précision allant jusqu’à 1 mètre. Les capteurs ToF mesurent des distances allant jusqu’à 100 mètres à l’aide de réflecteurs.
Les classes de laser donnent des informations sur le danger potentiel du laser pour l’homme. Les classes laser courantes se répartissent en 1, 2, 2M, 3R et 3B. Les capteurs de distance wenglor n’utilisent que les classes laser 1 et 2.
Aucune mesure de protection n’est nécessaire pour les lasers de classes 1 et 2 , ceux-ci ne présentant aucun risque pour l’œil humain.
Les capteurs de distance laser sont disponibles dans les classes de protection IP67/68 et IP69K. Les capteurs avec indice de protection IP67/68 sont étanches à l’eau et adaptés à une utilisation dans un environnement industriel. Les capteurs avec l’indice de protection IP69K sont extrêmement résistants et résistent aux produits de nettoyage et aux nettoyeurs haute pression. Ils conviennent aux zones de lavage et aux applications lourdes.
Oui, il existe une fonction de mot de passe qui permet de protéger l’accès via Bluetooth. Cette fonction est disponible à partir de weCon version 2.1.1.
Oui, les capteurs de distance laser mesurent de manière fiable sur des objets sombres, colorés, clairs ou faiblement réfléchissants, indépendamment du degré de réflexion. Le résultat de la mesure ne change pas en cas de surfaces différentes.
La vitesse des capteurs dépend de la sortie de données utilisée. En cas d’utilisation de sorties de commutation numériques, la fréquence de commutation indique le nombre maximal de commutations par seconde. En cas d’utilisation de la sortie analogique, le taux de mesure indique combien de mesures par seconde sont émises à la sortie analogique. En cas d’utilisation de l’interface IO-Link, le Min. Cycle Time définit la vitesse à laquelle les nouvelles valeurs de mesure sont émises via l’interface.
Dans le cas de la lumière laser ou du rayonnement laser, les particules de lumière excitées émettent de l’énergie sous forme de lumière. En raison de cette propriété, la lumière est concentrée, de sorte qu’un faisceau laser ne présente qu’une seule longueur d’onde (une seule couleur).
La lumière se compose de différentes longueurs d’onde. Chaque longueur d’onde a une couleur spécifique. La longueur d’onde de la couleur bleue se situe entre 380 et 500 nm.
Pour certains capteurs de distance laser, un boîtier de protection en acier inoxydable est disponible en option. Le verre de protection peut également être remplacé en cas d’usure. Alternativement, il existe pour la série P3 un film de protection en verre Gorilla qui peut être simplement appliqué sur le cache optique comme sur un smartphone.
Questions sur les capteurs de triangulation
Le compte-rendu d’étalonnage indique, pour chaque capteur de la série P3, la courbe caractéristique mesurée pour l’écart de linéarité. Après l’étalonnage, cette courbe caractéristique est enregistrée dans le process de production et stockée dans le capteur.
La ligne CMOS est un élément récepteur sensible à la lumière. La lumière qui tombe de l’objet sur la ligne modifie la position du spot lumineux en fonction de la distance de l’objet. La ligne CMOS permet de détecter des objets avec précision, même à de faibles distances.
La plage de températures est indiquée dans les caractéristiques techniques. Elle s’étend de –30 °C min. à 60 °C max. Les capteurs CMOS ont une faible dérive en température, ce qui permet d’obtenir des performances de mesure constantes dans des conditions de température variables.
Oui, le protocole de mesure peut être généré individuellement pour chaque capteur en format PDF pour les capteurs de la série P3 avec le logiciel wTeach. Dans le cas des capteurs PNBC, le protocole est enregistré sur le serveur web.
Questions sur les capteurs à temps de vol
Le principe de mesure Time-of-Flight mesure la distance des objets par des impulsions lumineuses. La diode du capteur émet des impulsions laser qui sont réfléchies par l’objet. On mesure le temps écoulé entre l’émission de l’impulsion lumineuse et l’objet et inversement. La distance à l’objet est calculée à partir du temps et de la vitesse de la lumière.
La vitesse de la lumière est une constante fondamentale de la physique. Dans le vide, elle est de 299 792 458 m/s.
Non, les capteurs de distance laser à temps de vol permettent d’installer jusqu’à six capteurs en juxtaposition ou en superposition directe sans influence mutuelle.
Non, grâce à la technologie DS, les capteurs de distance laser à temps de vol sont extrêmement robustes contre la lumière parasite (jusqu’à 100 000 lux). Cela signifie que leur fonctionnement reste parfaitement fiable, même en cas de fort ensoleillement.
Oui, les perturbations de courte durée, telles que les gouttes de pluie, peuvent être masquées efficacement. Il en va de même pour la poussière et les copeaux de sciage.
Oui, les capteurs de distance laser à temps de vol conviennent non seulement à la détection de distance, mais aussi à la mesure d’intensité et à la mesure de vitesse.
La technologie DS signifie « Dynamic Sensitivity ». Contrairement aux technologies de temps de propagation classiques, des impulsions lumineuses très courtes de l’ordre de la nanoseconde sont émises et analysées statistiquement pour déterminer la valeur de distance par rapport à l’objet.
