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Mesafe ölçümü için lazer sensörleri teknolojisi

Lazer me­sa­fe sen­sör­le­ri, po­zis­yon­la­rı ve me­sa­fe­le­ri te­mas­sız ola­rak lazer ışığı ile ölçer. Bun­lar has­sas­tır ve hem uzun me­sa­fe­ler­de hem de yakın me­sa­fe­de kul­la­nı­la­bi­lir. Bu sen­sör­ler has­sas po­zis­yon ve me­sa­fe al­gı­la­ma­sı ya da renk ve yü­zey­den ba­ğım­sız ola­rak ob­je­le­rin al­gı­lan­ma­sı için ide­al­dir.

Lazer me­sa­fe sen­sör­le­ri nasıl ça­lı­şır?

Lazer sen­sör­le­ri op­to­elekt­ro­nik sen­sör­ler gru­bu­na ait­tir ve te­mas­sız ölçüm pren­si­bi ve yük­sek has­sa­si­yet sa­ye­sin­de obje al­gı­la­ma, yol, po­zis­yon ve me­sa­fe öl­çü­mü için uy­gun­dur. wenglor'un lazer me­sa­fe sen­sör­le­ri, gönder-​al sü­re­si öl­çü­mü pren­si­bi­ne ve lazer tri­an­gü­las­yon yön­te­mi­ne göre ça­lı­şır. Her iki yön­tem­de de uzak­lık­lar lazer ışı­ğıy­la öl­çü­lür ve me­sa­fe de­ğe­ri ola­rak ve­ri­lir.


          

Tri­an­gü­las­yon sen­sö­rü ne zaman kul­la­nı­lır ve ışık ha­re­ket sü­re­si sen­sö­rü ne zaman kul­la­nı­lır?

Triangülasyon prensibi gösterimi

Yakın alan­da tri­an­gü­las­yon sen­sör­le­ri

1 m’ye kadar yakın alan­da­ki me­sa­fe­le­rin has­sas şe­kil­de al­gı­lan­ma­sı
Çok küçük ob­je­le­rin veya me­sa­fe fark­la­rı­nın al­gı­lan­ma­sı
Doğ­ru­sal­lık sap­ma­sı < 1 mm
Çok hızlı öl­çüm­ler 
Fark­lı şekil ve yü­zey­ler­de ölçüm
Mik­ro­met­re ara­lı­ğı­na kadar yük­sek has­sa­si­yet

Triangülasyon prensibi gösterimi

Uzun me­sa­fe­ler için gönder-​al sü­re­si sen­sör­le­ri

Ref­lek­tör­ler­le °100 m'ye kadar uzun me­sa­fe­le­rin be­lir­len­me­si
Ob­je­le­re 10 m'ye kadar ça­lış­ma ara­lı­ğı
Doğ­ru­sal­lık sap­ma­sı > 10 mm
Bo­zu­cu et­ken­le­re karşı du­yar­sız­lık
Çok yük­sek dış ışık em­ni­ye­ti
Uzun me­sa­fe­ler­de tek­rar­la­na­bi­lir ölçüm

Me­sa­fe öl­çü­mü için lazer sen­sör­le­ri­nin kul­la­nım ola­nak­la­rı

Var­lık kont­ro­lü

Varlık kontrolü simgesi

Ka­lın­lık öl­çü­mü

Kalınlık ölçümü simgesi

Çap kont­ro­lü

Çap kontrolü simgesi

Kenar sa­yı­mı

Kenar sayımı simgesi

Ko­num­lan­dır­ma

Konumlandırma simgesi

Robot ko­num­lan­dır­ma­sı

Robot konumlandırması simgesi

İstif yük­sek­li­ği de­ne­ti­mi

İstif yüksekliği denetimi simgesi

Parça öl­çü­mü

Parça ölçümü simgesi

Fark öl­çü­mü

Kont­rast al­gı­la­ma

Çift kat­man kont­ro­lü

Branc­hen und In­dust­ri­en, in denen La­ser­dis­tanz­sen­so­ren ein­ge­setzt werden

Tri­an­gu­la­ti­ons­sen­so­ren

Licht­la­uf­ze­it­sen­so­ren

In Lo­gis­tik­zent­ren werden La­ser­dis­tanz­sen­so­ren ToF von wintec ein­ge­setzt, um End­po­si­ti­onen oder vo­ra­us­fah­ren­de Shutt­les im Sicht­be­re­ich bis zu zehn Me­tern zu er­ken­nen. Da­durch kön­nen die Shutt­les ihre Geschwindigkeit re­du­zi­eren oder an­hal­ten, um Waren auto­ma­tisch vom Lager bis in die Pro­duk­ti­on zu trans­por­ti­eren.

Das Tri­an­gu­la­ti­onsp­rin­zip

Das Tri­an­gu­la­ti­onsp­rin­zip ist ein ge­omet­risc­hes Mess­ver­fah­ren, das sich die Dre­i­ecks­be­zi­ehung zu­nut­ze macht. Bei di­esem Ver­fah­ren wird ein Licht­punkt auf das Mes­sob­jekt pro­ji­zi­ert. Das Ob­jekt ref­lek­ti­ert das Licht und trifft in einem bes­timm­ten Winkel auf ein lich­temp­find­lic­hes CMOS-​Empfangselement im Sen­sor. Je nach Ent­fer­nung des Ob­jekts ändert sich die Po­si­ti­on des Lichtf­lecks auf der CMOS-​Zeile. Auf diese Weise lässt sich die Ent­fer­nung zum Mes­sob­jekt auch bei ge­rin­gen Abständen genau bes­tim­men. 

Mit di­eser Tech­no­lo­gie kön­nen Dis­tanz­sen­so­ren sehr kle­ine De­ta­ils er­ken­nen. Das Tri­an­gu­la­ti­onsp­rin­zip wird von den Dis­tanz­sen­so­ren CP, OCP, YP, P3-​Serie und PNBC verwendet. 

Haben Tri­an­gu­la­ti­ons­sen­so­ren einen Blind­be­re­ich?

Sen­so­ren, die nach dem Tri­an­gu­la­ti­onsp­rin­zip ar­be­iten, be­sit­zen einen so­ge­nann­ten Blind­be­re­ich. Di­eser ist abhängig von der Ent­fer­nung, aus der das ref­lek­ti­er­te Licht auf das Emp­fang­se­le­ment (CMOS-​Zeile) ab­ge­bil­det wird. Trifft das ref­lek­ti­er­te Licht nicht auf die CMOS-​Zeile, kann keine Mes­sung er­fol­gen. Der Blind­be­re­ich liegt un­ter­halb des Ar­be­its­be­re­ichs und führt dazu, dass Ob­jek­te, die sich in di­esem Be­re­ich be­fin­den, nicht er­kannt werden und keine Messwerte aus­ge­ge­ben werden. 

Be­is­pi­el CP24MHT80 La­ser­dis­tanz­sen­sor Tri­an­gu­la­ti­on: 
Ar­be­its­be­re­ich: 40...160 mm
Blind­be­re­ich: 0...40 mm

Die CMOS-​Empfangszeile

Die CMOS-​Zeile ist ein lich­temp­find­lic­hes Emp­fang­se­le­ment mit einer Vi­el­zahl von Pixeln. Über diese wird ausgewertet, an welcher Po­si­ti­on das La­ser­licht auf die Zeile auft­rifft. Die elekt­risc­he La­dung in den Pixeln der CMOS-​Sensoren (Comp­le­men­tary Metal-​Oxide Se­mi­con­duc­tor) wird in eine Span­nung umgewandelt. An­hand der Licht­ver­te­ilung auf der CMOS-​Zeile kann die Po­si­ti­on des Ob­jekts bes­timmt werden. 

Die CMOS-​Zeile er­mög­licht eine hoch­ge­na­ue Abs­tands­mes­sung und wird typischerweise in Laser-​Abstandssensoren verwendet, welche auf dem Tri­an­gu­la­ti­ons­ver­fah­ren be­ru­hen.

Das ist beim Ein­bau von Tri­an­gu­la­ti­ons­sen­so­ren zu be­ach­ten

Um eine mög­lichst sta­bi­le Ob­jek­ter­ken­nung und Mes­sung zu gewährleisten, sind bei der Jus­ti­erung des Sen­sors fol­gen­de Hinweise zu be­ach­ten.

Runde, glänzende, spi­egeln­de Ob­jek­te

Werden glänzende oder runde Oberflächen ge­mes­sen, soll­te beim Ein­bau des Sen­sors be­ach­tet werden, dass keine di­rek­ten Reflexionen auf das Emp­fang­se­le­ment fal­len.

Tipp: Sen­sor so aus­rich­ten, dass er in einer Achse mit dem run­den Ob­jekt po­si­ti­oni­ert ist. 

Stu­fen, Kan­ten, Ver­ti­efun­gen

Bei allen Abs­tands­sen­so­ren soll­te da­ra­uf ge­ach­tet werden, dass der Emp­fangsst­rahl di­rekt ge­se­hen und nicht durch ein Hin­der­nis wie bspw. eine Kante, Stufe, Löc­her oder Spal­te ab­ge­deckt wird.

Tipp: Sen­sor ort­ho­go­nal zum Spalt­ver­la­uf aus­rich­ten!

Bewegte Ob­jek­te

Bewegte Mes­sob­jek­te sind beispielsweise Förderbänder. Wichtig ist, dass sich das Ob­jekt ort­ho­go­nal zum Sen­sor bewegt. Da­durch werden di­rek­te Reflexionen zum Empfänger ver­mi­eden.

Tipp: Sen­sor ort­ho­go­nal ein­ba­u­en!

Farb­kan­ten

Bei der Mes­sung an Ob­jek­ten mit Farbübergängen, so­ge­nann­ten Farb­kan­ten, ist es wichtig, dass die Farb­kan­te ort­ho­go­nal zum Sen­sor verläuft. Da­durch werden Farb­feh­ler ver­mi­eden.

Tipp: Sen­sor ort­ho­go­nal ein­ba­u­en!

Das ist der Un­tersc­hi­ed zwischen sphärischen und asphärischen Lin­sen

Sphärische Linse

  • Linse hat eine ku­gel­för­mi­ge Oberfläche

  • Ein­fal­len­des Licht am Rand­be­re­ich wird stärker geb­roc­hen als im zent­ra­len Be­re­ich

  • Bün­de­lung der Lichtst­rah­len führt zu Präzisionsverlust 

Asphärische Linse

  • Linse hat eine ungleichmäßige Krüm­mung

  • Lichtst­rahl wird über die ge­sam­te Fläche gleichmäßig geb­roc­hen

  • Lin­sen­form re­du­zi­ert Ab­bil­dungs­feh­ler

  • Fo­kus­punkt wird präzise auf der Zeile ab­ge­bil­det

  • Sehr hohe Mess­ge­na­u­ig­ke­it

Das Licht­la­uf­ze­itp­rin­zip (Time-​of-Flight)

Die La­ser­sen­so­ren zur Dis­tanz­mes­sung ToF (Time-​of-Flight) ver­bin­den rep­ro­du­zi­er­ba­re Mes­ser­geb­nis­se, Zuverlässigkeit und einen großen Mess­be­re­ich. Da­durch sind sie für versc­hi­ede­ne Anwendungen auf Dis­tan­zen bis zu hun­dert Meter mit Ref­lek­to­ren bzw. zehn Meter auf Ob­jek­te ge­e­ig­net. 


Das Time-​of-Flight-Messprinzip, auch Licht­la­uf­ze­it­mes­sung ge­nannt, er­mit­telt den Abs­tand L zum Ob­jekt durch Lich­tim­pul­se. Die Diode im Sen­sor sen­det La­se­rim­pul­se aus, die vom Ob­jekt ref­lek­ti­ert werden. Ge­mes­sen wird das Ze­itin­ter­vall vom Aus­sen­den des Lich­tim­pul­ses zum Ob­jekt und wieder zu­rück. Aus der Zeit T und der Lichtgeschwindigkeit C er­gibt sich dann der entsp­rec­hen­de Abs­tand zum Ob­jekt

Um den Abs­tand zu bes­tim­men, wird fol­gen­de phy­si­ka­lisc­he For­mel verwendet:
 
L = ½ × C × T 

Das Time-​of-Flight-Messprinzip wird von den Dis­tanz­sen­so­ren P1PY, P2PY, P1KY und OY verwendet. 

Das Wichtigste über die Lichtgeschwindigkeit auf einen Blick

Die Lichtgeschwindigkeit ist eine fun­da­men­ta­le Kons­tan­te der Phy­sik. Im Va­ku­um beträgt sie 299.792.458 m/s. Es gibt nichts, was sich so sch­nell fortbewegt wie das Licht.

Haben ToF-​Sensoren einen Blind­be­re­ich?

Lichtlaufzeit-​Sensoren haben ke­inen Blind­be­re­ich. Im Be­re­ich un­ter­halb des Eins­tell­be­re­ic­hes kön­nen Ob­jek­te er­kannt werden und der Sen­sor sc­hal­tet, kann aber keine Mes­ser­geb­nis­se li­efern.

Bei welcher Ab­dec­kung des Lichtf­lecks sc­hal­tet der Sen­sor?

Die Oberflächenbeschaffenheit des Ob­jekts spi­elt eine entsc­he­iden­de Rolle, bei welcher Ab­dec­kung des Lichtf­lecks der Sen­sor sc­hal­tet. Helle Oberflächen füh­ren be­re­its bei einer ge­rin­gen Ab­dec­kung des Lichtf­lecks zur Sc­hal­tung des ToF-​Sensors, da die er­for­der­lic­he Pho­to­nen­zahl für die Er­ken­nung des Licht­pul­ses sch­nel­ler er­re­icht wird. Dunk­le Oberflächen hin­ge­gen er­for­dern eine größere Ab­dec­kung, um den sel­ben Ef­fekt zu er­zi­elen.

Bei zu­neh­men­dem Fremd­licht, wie z.B. Son­nen­licht oder Be­le­uch­tung, wird das Ob­jekt für den Sen­sor sc­he­in­bar dunk­ler. In solc­hen Fällen muss ein größerer Be­re­ich des Lichtf­lecks das Ob­jekt tref­fen, um eine zuverlässige Er­ken­nung zu gewährleisten.

Aufg­rund der Optik des Sen­sors gibt es auch einen kle­inen An­te­il an St­re­ulicht, das außerhalb des eigent­lic­hen Lichtf­lecks auft­ritt. Bei stark ref­lek­ti­eren­den, glänzenden Oberflächen kann dies dazu füh­ren, dass das Ob­jekt be­re­its er­kannt wird, bevor der Lichtf­leck es tatsächlich er­re­icht. Des­halb ist es wichtig, stö­ren­de, glänzende St­ruk­tu­ren in der Nähe des Lichtst­rahls zu ver­me­iden.

Licht­la­uf­ze­it­sen­so­ren mit Ref­lek­tor

Durch den Ein­satz von Ref­lek­to­ren kann der Anwendungsbereich von Licht­la­uf­ze­it­sen­so­ren er­heb­lich erweitert werden. Die ToF-​Sensoren fo­kus­si­eren sich ausschließlich auf das vom Ref­lek­tor zurückgeworfene Licht und blen­den dabei alle an­de­ren Sig­na­le ef­fek­tiv aus. Da­durch wird sic­her­ges­tellt, dass Mes­sun­gen nur auf Ref­lek­to­ren durch­ge­führt werden, während spi­egeln­de Ob­jek­te und an­de­re glänzende Oberflächen nicht als Ref­lek­to­ren er­kannt und entsp­rec­hend ig­no­ri­ert werden.

Di­eses Funk­ti­onsp­rin­zip ist be­son­ders vor­te­il­haft, wenn Fehl­mes­sun­gen durch Hin­terg­run­dob­jek­te ver­mi­eden werden sol­len. Ein ty­pisc­hes Anwendungsbeispiel ist die Ste­u­erung von Hängeförderanlagen, bei der der Abs­tand zum vo­ra­us­fah­ren­den Fahr­ze­ug stets zuverlässig er­fasst werden muss. Ins­be­son­de­re bei Kur­ven­fahr­ten wird ver­hin­dert, dass Mes­sun­gen fälschlicherweise auf Ob­jek­te im Hin­terg­rund er­fol­gen, da diese zu feh­ler­haf­ten Ste­u­er­be­feh­len füh­ren könn­ten. 

Da­rü­ber hi­na­us eig­net sich diese Tech­no­lo­gie ideal für Anwendungen, die große Ar­be­its­be­re­ic­he er­for­dern.

Die Ar­be­its­be­re­ic­he von Licht­la­uf­ze­it und Tri­an­gu­la­ti­on im Verg­le­ich

Der Sen­sor oben im Bild ist ein Lichtlaufzeit-​Sensor, während der Sen­sor da­run­ter nach dem Tri­an­gu­la­ti­onsp­rin­zip ar­be­itet.

Le­gen­de
Roter Be­re­ich: Blind­be­re­ich (Ob­jek­te werden nicht sic­her er­kannt)
Grü­ner Be­re­ich: Ar­be­its­be­re­ich (Ob­jek­te werden sic­her er­kannt)
Gel­ber Be­re­ich: Eins­tell­be­re­ich / Mess­be­re­ich (Sc­halt­punk­te set­zen / Messwerte werden aus­ge­ge­ben) 

Aus­ga­be von Distanzwerten

Di­gi­ta­ler Sc­hal­ta­us­gang

Über di­gi­ta­le Schaltausgänge kön­nen Abstände mit Hilfe von Teach-​In ein­ge­lernt werden. So­bald der ein­ge­lern­te Abs­tand er­re­icht wird, gibt der Sen­sor am Aus­gang ein Sc­halt­sig­nal aus. Da­durch kön­nen Ob­jek­te er­kannt und Po­si­ti­onen er­fasst werden.

Ana­lo­ger Aus­gang

Über einen Ana­lo­ga­us­gang wird der Abstandswert als li­ne­ar pro­por­ti­ona­len Strom (4...20 mA) oder Spannungswert (0...10 V) aus­ge­ge­ben. In­ner­halb des ge­sam­ten Mess­be­re­ichs kann die Kenn­li­nie per Teach-​in ein­ges­tellt werden. 

IO-​Link

Die IO-​Link-Technologie wird weltweit zur stan­dar­di­si­er­ten Kom­mu­ni­ka­ti­on mit Sen­so­ren und Ak­to­ren ein­ge­setzt. Dabei han­delt es sich um eine Punkt-​zu-Punkt-Kommunikation.


 

In­dust­ri­al Et­her­net

In­dust­ri­al Et­her­net ist ein Ober­beg­riff für alle Ethernet-​Standards zur Echtzeit-​Datenübertragung zwischen Ste­u­erung und Sen­sor. Pro­to­kol­le, die zu In­dust­ri­al Et­her­net ge­hö­ren, sind beispielsweise Et­her­CAT, Et­her­net/IP oder PRO­FI­NET.
 

Was vers­teht man unter Ge­na­u­ig­ke­it?

Hohe Ge­na­u­ig­ke­it be­de­utet, dass die erwarteten Mes­ser­geb­nis­se er­re­icht werden. Di­eser Beg­riff wird nur für qualitative Aus­sa­gen verwendet. Er ist daher keine tech­nisc­he Größe. Die Ge­na­u­ig­ke­it setzt sich zu­sam­men aus der Präzision und der Rich­tig­ke­it. Grundsätzlich hängt die Ge­na­u­ig­ke­it vom verwendeten Messp­rin­zip ab.
 

 Präzision

Die Präzision, auch Wiederholgenauigkeit ge­nannt, lässt sich durch aufe­inan­der­fol­gen­de Mes­sun­gen unter gle­ichb­le­iben­den Be­din­gun­gen er­mit­teln. Ein sehr präziser Wert li­efert daher na­he­zu gle­ichb­le­iben­de Mes­sun­gen. Die Präzision eines Sen­sors wird durch die Rep­ro­du­zi­er­bar­ke­it quantifiziert.

Rich­tig­ke­it

Die Rich­tig­ke­it ist ein qualitativer Wert. Sie wird durch Linearitätsabweichung, Tem­pe­ra­turd­rift, Einsc­haltd­rift und Schaltabstandsabweichung de­fi­ni­ert.

Die Ab­bil­dung ver­de­ut­licht, wie Rich­tig­ke­it, Präzision und Ge­na­u­ig­ke­it mi­te­inan­der in Zu­sam­men­hang ste­hen. Die roten Punk­te stel­len aufe­inan­der­fol­gen­de Mes­sun­gen eines Sen­sors dar, während die Zi­elsc­he­ibe den rich­ti­gen Wert an­gibt. Wenn die Messwerte weit ause­inan­der und weit vom Ziel ent­fernt li­egen, be­de­utet dies eine ge­rin­ge Präzision und Rich­tig­ke­it. Im Ide­al­fall soll­ten die Mes­sun­gen rich­tig und genau sein, was be­de­utet, dass sie in­ner­halb des Zi­el­be­re­ichs dicht be­i­e­inan­der li­egen.

Rep­ro­du­zi­er­bar­ke­it und Linearität im Verg­le­ich: Wann wird welcher Wert verwendet?

Ab­so­lu­te Mes­sung

Die Werte für Linearität und Rep­ro­du­zi­er­bar­ke­it sind wichtig für ab­so­lu­te Mes­sun­gen, wie z. B. die Bes­tim­mung der tatsächlichen Ent­fer­nung eines Ob­jekts oder eines Durch­mes­sers. Ein guter Reproduzierbarkeitswert li­efert wiederholgenaue Werte. Eine hohe Linearität sorgt für die rich­ti­gen Messwerte. Ins­ge­samt sind sowohl die Linearität als auch die Rep­ro­du­zi­er­bar­ke­it wichtige Fak­to­ren, wenn es darum geht, bei ab­so­lu­ten Mes­sun­gen kor­rek­te und ge­na­ue Messwerte zu er­hal­ten.

Po­si­ti­oni­era­uf­ga­ben

Der Sen­sor li­efert bei wiederholten Mes­sun­gen rep­ro­du­zi­er­ba­re Messwerte. Dabei trifft er immer auf den gle­ic­hen Punkt bzw. die gle­ic­he Po­si­ti­on, d. h. er ist wiederholgenau. Dies ist von entsc­he­iden­der Be­de­utung, um eine ge­na­ue und zuverlässige Po­si­ti­oni­erung eines Ob­jekts zu gewährleisten. Das Ha­upt­zi­el bes­teht darin, das Ob­jekt immer an der gle­ic­hen Stel­le zu po­si­ti­oni­eren. Die Wiederholgenauigkeit ist von großer Be­de­utung, während die Linearität bei Po­si­ti­oni­era­uf­ga­ben weniger wichtig ist. Hier ist eine hohe Präzision entsc­he­idend, die Rich­tig­ke­it kann vernachlässigt werden. 

 

Aus­gangs­la­ge
Es wird eine Abs­tands­mes­sung durch­ge­führt und die maximal mög­lic­he Abweichung bes­timmt. Es wird immer am gle­ic­hen Ob­jekt ge­mes­sen, so­dass keine Farb­feh­ler auft­re­ten. Die Um­ge­bungs­tem­pe­ra­tur kann um 10 °C abweichen.

Werte aus dem Da­tenb­latt: 

  • Rep­ro­du­zi­er­bar­ke­it: 3 mm
  • Linearitätsabweichung: 10 mm
  • Tem­pe­ra­turd­rift:  0,4 mm/K

Be­rech­nung
Präzision (Rep­ro­du­zi­er­bar­ke­it) + Rich­tig­ke­it (Linearitätsabweichung, Tem­pe­ra­turd­rift) = Ge­na­u­ig­ke­it 
3 mm + 10 mm + (0,4 mm * 10 °C) = 17 mm

Von was hängt die Ge­na­u­ig­ke­it der Mes­ser­geb­nis­se ab?

La­ser­dis­tanz­sen­so­ren Time-​of-Flight er­re­ic­hen hohe Mess­be­re­ic­he bis zu 10 m auf Ob­jek­te und 100 m auf Ref­lek­to­ren. Laser-​Distanzsensoren Tri­an­gu­la­ti­on sind da­ge­gen sehr genau. Der Mess­be­re­ich ist je­doch auf maximal 1.000 mm beg­renzt. Um die Ge­na­u­ig­ke­it der Sen­so­ren zur Dis­tanz­mes­sung zu op­ti­mi­eren, gibt es versc­hi­ede­ne Eins­tel­lun­gen, die je nach Anwendungsfall vor­ge­nom­men werden kön­nen. So kann die Ge­na­u­ig­ke­it durch Fil­ter­funk­ti­onen weiter er­höht werden.

La­serk­las­sen und ihre Wirkungsweisen

Einsatzzwecke von roten und bla­u­en La­sern

Die Laser-​Distanzsensoren von wenglor ar­be­iten mit rotem oder bla­u­em La­ser­licht. Ob rotes oder bla­u­es Licht verwendet wird, hängt von der Anwendung ab. Rotes La­ser­licht hat eine Wellenlänge von 650 nm. Blaue Laser ar­be­iten mit einer Wellenlänge von 405 nm und haben somit eine kür­ze­re Wellenlänge. Daher dringt der blaue La­serst­rahl weniger tief in das Mes­sob­jekt ein und li­efert präzise und sta­bi­le Er­geb­nis­se. Ins­be­son­de­re glü­hen­de Oberflächen werden durch den bla­u­en Laser nicht be­e­inf­lusst. Laser-​Distanzsensoren mit bla­u­er Diode eig­nen sich sehr gut für or­ga­nisc­he Oberflächen, po­li­er­te Me­tal­le, glänzende Kunststoffoberflächen oder dunk­le Lacke.

Was ist der Un­tersc­hi­ed zwischen gewöhnlichem Licht und La­ser­licht?

Gewöhnliches Licht

Ausb­re­itungs­rich­tungLichtwellen st­re­u­en in alle Rich­tun­gen
WellenlängenBes­te­hen aus vi­elen versc­hi­ede­ne Wellenlängen
Pha­seng­le­ich­he­itWellen schwingen pha­sen­versc­ho­ben
Di­ver­gi­eren­der Lichtst­rahl mit großem Lichtf­leck­durch­mes­ser

La­ser­licht

Lichtwellen sind stark ge­rich­tet
Bes­teht aus einer Wellenlänge (Monochromatizität)
Wellen schwingen synch­ron
Star­ke Bün­de­lung er­mög­licht kle­ine Lichtf­leck­durch­mes­ser in großer Ent­fer­nung.

Warum gibt es rotes und bla­u­es La­ser­licht?

Das Lichts­pekt­rum bes­teht aus versc­hi­ede­nen Wellenlängen. Jede hat eine an­de­re Farbe. Im Farbs­pekt­rum kann jeder Welle eine Farbe zu­ge­ord­net werden. Rotes Licht un­tersc­he­idet sich von bla­u­em Licht durch die Wellenlänge und die Ener­gi­edich­te.
 
Wellenlänge Farbe Blau: 380 - 500 nm
Wellenlänge Farbe Rot: 640 - 675 nm

Das ist Licht

Licht ist der für das mensch­lic­he Auge sicht­ba­re Teil der elekt­ro­mag­ne­tisc­hen St­rah­lung. Die St­rah­lung bre­itet sich in versc­hi­ede­nen Wellenlängenbereichen aus, wenn sie von einer Lichtquelle, beispielsweise einer Glüh­lam­pe, emit­ti­ert wird. Der Wellenlängenbereich liegt zwischen UV-​Strahlung (kür­ze­re Wellenlängen) und Inf­ra­rotst­rah­lung (längere Wellenlängen).

Das ist Farbe

Die Farbe von Gegenständen ist ein sub­jek­ti­ver Eind­ruck, der da­durch ents­teht, dass Gegenstände versc­hi­ede­ne Wellenlängen ab­sor­bi­eren und an­de­re ref­lek­ti­eren. Diese Wellenlängen stel­len un­tersc­hi­ed­lic­he Far­ben dar. Die vom Ob­jekt ref­lek­ti­er­te Farbe kann vom mensch­lic­hen Auge wahrgenommen werden. 

Das ist Laser

Der Beg­riff „Laser“ steht für „Light Amp­li­fi­ca­ti­on by Sti­mu­la­ted Emis­si­on of Ra­di­ati­on“ (Lichtverstärkung durch sti­mu­li­er­te Emis­si­on von St­rah­lung). Ein La­serst­rahl kann in einem weiten Be­re­ich des op­tisc­hen Spekt­rums er­ze­ugt werden. Ve­re­in­facht aus­ged­rückt be­de­utet dies, dass gle­ich­ge­rich­te­te Lichtwellen in hoher Kon­zent­ra­ti­on zu einem St­rahl ge­bün­delt werden.

Un­tersc­hi­ede zwischen La­ser­dis­tanz­sen­so­ren und Ult­rasc­hall­sen­so­ren

  • Dis­tanz­sen­so­ren und Ult­rasc­hall­sen­so­ren un­tersc­he­iden sich in der Größe des Er­fas­sungs­be­re­ic­hes

  • Ult­rasc­hall­sen­so­ren ar­be­iten mit einer bre­iten Sc­hall­ke­ule 

  • La­ser­dis­tanz­sen­so­ren ar­be­iten mit einem fe­inen La­serst­rahl
     

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