FAQ sui sensori laser per la misurazione della distanza
Come funzionano i sensori di distanza laser? Che cos’è una riga CMOS? Quanto sono precisi i sensori? In questa pagina si trovano le risposte alle domande più frequenti sui sensori di distanza laser.
Con i parametri “Campo di distanza vicino” e “Campo di distanza lontano” è possibile nascondere determinate zone dell’area di lavoro. In questi settori non vengono valutati segnali. Per esempio qui: una lastra di vetro attraverso la quale il sensore viene nascosto. A tal fine il “Campo di distanza vicino” viene posizionato dietro il cristallo. Se sullo sfondo sono presenti oggetti di disturbo, è possibile ridurre il campo di lavoro massimo riducendo la “Campo di distanza lontano”.
I sensori di distanza laser utilizzano raggi laser per misurare la distanza tra il sensore e un oggetto. A seconda dell’area di lavoro e della precisione, i sensori di distanza misurano le distanze secondo il principio della triangolazione o secondo il metodo del tempo di volo (Time-of-Flight).
La scelta tra un sensore di triangolazione e un sensore a tempo di volo dipende da diversi fattori. I sensori di distanza che funzionano secondo il principio della triangolazione sono adatti per il rilevamento preciso di distanze a corto raggio (fino a 1.000 mm) con una precisione di pochi decimi di millimetro. Per la determinazione di grandi distanze (fino a 10.000 mm) è adatto il principio di misurazione del tempo di volo.
I sensori di distanza laser, che funzionano secondo il principio della triangolazione, hanno una zona cieca. È quindi necessario assicurarsi che il punto di commutazione venga impostato dall’inizio dell’area di lavoro, in modo che l’oggetto venga riconosciuto in modo sicuro. I sensori che funzionano secondo il principio del tempo di volo non hanno una zona cieca.
Fondamentalmente la precisione dipende dal principio di misurazione. È possibile ottenere un’elevata accuratezza se i valori misurati sono altamente accurati e precisi. Valori come la deviazione di linearità e la riproducibilità vengono specificati qui. Ad esempio, i sensori che funzionano secondo il principio della triangolazione hanno una deviazione di linearità <1 mm. I sensori ToF hanno invece una differenza di linearità >10 mm.
L’accuratezza è data dalla precisione e dalla esattezza. Per ottenere una buona esattezza, i valori sono influenzati dallo scostamento di linearità, dalla deriva termica, dalla deriva di inserimento e dalla deviazione della distanza di commutazione.
La massima riproducibilità, detta anche precisione di ripetizione, definisce la massima deviazione possibile del punto d’intervento o del valore di misura nell’intero campo di lavoro in caso di misurazioni consecutive in condizioni identiche.
La linearità indica nella scheda tecnica la massima deviazione possibile dalla distanza corretta.
I sensori di distanza laser a triangolazione possono misurare con precisione distanze a corto raggio fino a 1 m. I sensori ToF misurano con riflettori distanze fino a 100 m.
Le classi laser forniscono informazioni sui potenziali pericoli del laser per l’uomo. Le classi laser più comuni si suddividono in 1, 2, 2M, 3R e 3B. Per i sensori di distanza wenglor vengono utilizzate solo le classi laser 1 e 2.
Non sono necessarie misure di protezione per le classi laser 1 e 2 poiché non sono pericolose per l’occhio umano.
I sensori di distanza laser sono disponibili nelle classi di protezione IP67/68 e IP69K. I sensori con grado di protezione IP67/68 sono impermeabili e idonei all’impiego in ambiente industriale. I sensori con grado di protezione IP69K sono estremamente resistenti, anche ai detergenti e alle idropulitrici. Sono adatti per applicazioni di lavaggio intensivo e per usi gravosi.
Sì, è disponibile una funzione di password per proteggere l’accesso tramite Bluetooth. Questa funzione è disponibile a partire dalla versione weCon 2.1.1.
Sì, i sensori di distanza laser misurano in modo affidabile la presenza di oggetti scuri, colorati, chiari o scarsamente riflettenti, indipendentemente dal grado di riflessione. Il risultato della misurazione non cambia in caso di superfici diverse.
La velocità dei sensori dipende dall’uscita dati utilizzata. Quando si utilizzano uscite di commutazione digitali, la frequenza di commutazione indica il numero massimo di operazioni di commutazione al secondo. Quando si utilizza l’uscita analogica, la velocità di misurazione indica quante misure al secondo vengono emesse all’uscita analogica. Se si utilizza l’interfaccia IO-Link, i min. Cycle Time (Tempo ciclo) è la velocità con cui vengono emessi i nuovi valori di misura tramite l’interfaccia.
Con la luce laser o la radiazione laser, le particelle di luce eccitate rilasciano energia sotto forma di luce. Grazie a questa caratteristica, la luce viene concentrata in modo che un raggio laser abbia una sola lunghezza d’onda (un solo colore).
La luce è costituita da diverse lunghezze d’onda. Ogni lunghezza d’onda ha un colore specifico. La lunghezza d’onda del colore blu è compresa tra 380 e 500 nm.
Per alcuni sensori di distanza laser è disponibile opzionalmente una custodia di protezione in acciaio inossidabile. Anche il vetro di protezione può essere sostituito in caso di usura. In alternativa, per la serie P3 è disponibile una pellicola protettiva in vetro Gorilla, che può essere applicata semplicemente sulla copertura dell'ottica come in uno smartphone.
Il protocollo di taratura mostra singolarmente la curva caratteristica misurata per la deviazione di linearità per ogni sensore della serie P3. Questa caratteristica viene acquisita nel processo di produzione dopo la taratura e memorizzata nel sensore.
Il principio di triangolazione è una procedura di misurazione geometrica in cui i sensori, grazie alla relazione triangolare, sono in grado di determinare con precisione la distanza dall’oggetto.
La riga CMOS è un ricevitore sensibile alla luce. La luce che passa dall’oggetto alla riga modifica la posizione del punto luce in funzione della distanza dell’oggetto. Con la riga CMOS è possibile rilevare con precisione gli oggetti anche a distanze ridotte.
Alcuni dei sensori di triangolazione utilizzano un sottile raggio laser rosso. I sensori P3 sono disponibili anche con laser blu, adatti per superfici complesse.
La fascia di temperatura è indicata nei dati tecnici. Va da un minimo di –30 °C a un massimo di 60 °C. I sensori CMOS hanno una bassa deriva termica e garantiscono quindi prestazioni di misura costanti in condizioni di temperatura variabili.
Sì, per i sensori della serie P3 il protocollo di misura può essere generato in formato PDF con il software wTeach per ogni singolo sensore. Per i sensori PNBC, il protocollo viene salvato sul server web.
Il principio di misurazione Time-of-Flight misura la distanza degli oggetti tramite impulsi luminosi. Il diodo nel sensore emette impulsi laser che vengono riflessi dall’oggetto. Viene misurato il tempo dall’emissione dell’impulso luminoso all’oggetto e viceversa. Dal tempo e dalla velocità della luce risulta la distanza dall’oggetto.
No, i sensori ToF consentono di installare fino a sei sensori laser direttamente uno accanto all’altro e persino uno di fronte all’altro senza che si influenzino a vicenda.
No, grazie alla tecnologia DS, i sensori a tempo di volo sono estremamente resistenti alle interferenze della luce estranea (fino a 100.000 lux). Ciò significa che il funzionamento affidabile è garantito anche in caso di forte luce solare.
Sì, i brevi disturbi, come ad esempio le gocce di pioggia, possono essere eliminati in modo efficace. Lo stesso vale per polvere e trucioli di segatura.
La tecnologia DS è l’acronimo di “Dynamic Sensitivity”. A differenza delle classiche tecnologie a tempo di volo, qui vengono emessi impulsi luminosi molto brevi nell’ordine dei nanosecondi, che vengono valutati statisticamente per determinare il valore della distanza dall’oggetto.
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