На рисунке 3 показан метод измерения, используемый в датчике. На рисунке 3а показан датчик, направленный на объект, который необходимо измерить. В данном сканере используется угловой принцип сканирования, т.е. объект сканируется лазерным лучом в форме веера. Для каждого лазерного луча датчик вычисляет точку сканирования на измеряемом объекте (показано черными точками).
Координаты точек сканирования линеаризируются и выводятся как пары значений (рисунки 3 b и 3c). Как видно из рисунка 3b, расстояние до точек измерения по оси X непостоянно. Фактический профиль может быть получен только в изображении Z (X), что схоже с рабочим режимом X/Y осциллоскопа (см. рисунок 3d). Это станет понятно, если подсоединить аналоговые выходы X и Z к входам X и Y осциллоскопа.

=====================================================

рисунок 3

=====================================================

На участках, где датчик не может распознать измеряе мый объект, значения X и Z являются неопределенными (или на аналоговых выходах остаются последние действительные значения).

• Ошибки могут быть вызваны:

1. прямым отражением лазера от зеркальных поверх-
   ностей,
2. множественными отражениями на краях,
3. слишком темными объектами,
4. сильными различиями характеристик поверхности,
5. отсутствием объекта в участке измерения,
6. прерываниями лазерного луча и затемнениями,
7. частично прозрачными поверхностями (особенно характерно для пластмассы или стеклообразных материалов).

• Рекомендации по обработке:

1. Расстояния между точками измерения по оси X не являются постоянными и увеличиваются по мере удаления от датчика.
2. Порядок точек по оси X может не быть последовательным, поэтому необходимо внимательно интерпретировать данные.
3. При использовании цифрового интерфейса для каждой точки измерения необходимо змерить значение интенсивности света, чтобы отбросить недействительные значения, как показано на рисунке 4. Для обработки и фильтрации данных используется стандартное программное обеспечение, работающее в среде MS-Windows 3.1x, Win 95/98/2000/NT, а также в среде DOS (см. раздел 8).

=====================================================

рисунок 4

=====================================================

3. Использование сканера

3.1 Монтаж и регулировка датчика

• При удалении измеряемого объекта от датчика разрешение ухудшается.
• Оптимального результата распознавания можно достичь, если луч сканера направлен перпендикулярно к поверхности объекта. В случае, если поверхность рас-
положена почти параллельно лазерному лучу, то из-за низкого отражения сложно распознать профиль по верхности. Для получения оптимального результата необходимо установить датчик под наклоном к изме ряемому объекту.
• Датчик должен быть электрически изолирован от монтажной поверхности в целях избежания высокочастотных помех.
• В системах с раздельно размещенными сенсорной головкой и электронным блоком, не допускается их замена на такие же элементы другой системы, так как они точно подобраны друг к другу.
• Кабель не следует укорачивать или удлинять.

3.2 Метод измерения

Установка времени экспозиции:
Время экспозиции может быть установлено между 1/120 с и 1/4000 с (см. раздел 4.1). Короткое время экспозиции подходит для объектов с высоким коэффициентом отражения или быстро движущихся объектов. В большинстве случаев оптимальным является время экспозиции,
равное 1/250 с (стандартная настройка завода изготовителя).

Внешняя синхронизация:
Для точной синхронизации измерения с технологическим процессом, сканер может быть апущен при помо щи внешнего сигнала, что позволяет точно установить точки измерения (см. раздел 4.2 и 5.4). Данный режим работы позволяет использовать максимальную скорость сканирования, равную 20 полукадрам в секунду.

Внешняя синхронизация:
Разрешение по оси X (диапазон сканирования) – количество точек измерения на одно сканирование - и частота повтора измерения зависят от выбранного рабочего ре жима.
Сканер выполняет 50 сканирований в секунду в непрерывном режиме (переключатель SW 4 выкл.). Каждое сканированное изображение состоит из 283 точек измерения (X, Z, интенсивность). Для увеличения разрешения по оси X до 566 точек 2 последовательных сканированных изображения объединяются в один профиль (SW 4 вкл.). Рабочая скорость – 25 профилей в секунду в режиме высокого разрешения (см. рис. 5).

=====================================================

рисунок5

=====================================================

Важно учитывать следующее:
Если объект является неподвижным или движется медленно, то объединение двух последовательных сканиро ваний (в прилегающих точках блоков по 283 точки) не
представляет сложности. Однако, если необходимо вы полнить сканирование быстро движущихся объектов, могут произойти ошибки смещения из-за движения объекта между двумя последовательными сканированиями. Чтобы избежать этого, сканер нужно установить на ре-
жим полного кадра (см. раздел 4.3). В этом режиме все точки измеряются одновременно. Теперь оба последовательных полукадра объединяются с помощью динамически подключаемой библиотеки (DLL) или программного обеспечения и образуют один профиль, не имеющий
зазора, возникающего из-за непостоянной скорости движения объекта. В этом рабочем режиме чувствительность датчика к внешнему свету возрастает из-за того, что вторая половина сканированного изображения сохраняется в чувствительной к свету части микросхемы
ПЗС.

3.3 Меры безопасности при работе с лазерным сканером.

Сканер M2D/LASER обеспечивает защиту класса 2, 3а или 3b. На датчике должна быть размещена табличка, предупреждающая об опасности лазерного излучения для глаз (см. рисунок 6). Табличка должна быть укреплена таким образом, чтобы ее можно было увидеть до
того, как лазерный луч попадет в глаза. Лазер имеет низкую мощность, поэтому он не опасен для кожного покрова оператора, а диффузно отраженный луч не вреден
для человеческого глаза.

=====================================================

рисунок 6

=====================================================

Следующие меры гарантируют безопасность оператора:

1. Избегайте прямого попадания лазерного луча в глаза
2. Избегайте попадания в глаза лазерного луча, отраженного от поверхностей с высоким коэффициентом от ражения
3. Не открывайте прибор в целях ремонта. В случае не исправности ремонт осуществляется изготовителем
4. Не используйте другие органы управления и настройки кроме тех, которые указаны в данном документе, так как это может привести к вредному для человека излучению

=> следующая страница <=