Conocimientos básicos sobre Sensores de desplazamiento

Términos básicos que debes conocer

Glosario

Resolución

Esto indica la precisión de la unidad de medida del sensor. Por ejemplo, la escala de esta regla es de 1 mm, por lo que su resolución es de 1 mm.

Diagrama de resolución

Precisión de repetición

Incluso en estado de reposo, los valores de medición de un sensor de desplazamiento láser fluctúan.
La fluctuación de valores medidos repetidamente en un mismo punto de un objeto en estado de reposo se denomina precisión de repetición.

Forma de onda de precisión repetida

Escala completa (EC)

Es necesario seleccionar el modelo, ya que la distancia de medición, la diferencia de altura y el rango de movimiento entre el sensor y el objeto se encuentran dentro de este rango.

  • Rango de medición a escala completa

Linealidad

La linealidad es el error entre un valor medido y el desplazamiento o distancia real.
En el caso de los sensores de desplazamiento, describe una diferencia máxima de distancia.

  • Gráfico de la característica de linealidad

Si un sensor no tiene errores, la distancia real y la distancia medida forman una línea recta. Esta es una línea ideal.
Sin embargo, en realidad, los resultados de medición reales que se muestran en el gráfico presentan errores con respecto a la línea ideal.
La varianza calculada como porcentaje de la escala completa es la linealidad.
El valor de la distancia se puede calcular mediante la siguiente fórmula.

〈Fórmula de cálculo〉
Linealidad = +/- Porcentaje x Escala completa

<Ejemplo>
Linealidad: +/-0,1%, Escala completa: +/-20 mm
Linealidad = +/-0,1% x +/-20 mm
= +/-0,1% x 40 mm
=+/-0,04 mm, +/-40 μm

Período de muestreo/Frecuencia de muestreo

El período de muestreo es el tiempo necesario para realizar una medición, y la frecuencia de muestreo es el número de mediciones por segundo, en Hz.
Para medir un objeto de baja reflectancia, como una goma negra, el período de muestreo debe ser prolongado para aumentar la cantidad de luz recibida.
Para medir un objeto de alta reflectancia, como un metal pulido, es necesario establecer un período de muestreo corto para evitar la saturación de la cantidad de luz recibida.
Los sensores de desplazamiento de OPTEX FA están equipados con la función AUTO de periodo de muestreo, que se ajusta al mejor periodo de muestreo para la medición, minimizando así el error cuando cambia la tasa de reflexión.

Promedio (media móvil)

  • Los valores medidos por el sensor de desplazamiento a partir de múltiples mediciones fluctúan, incluso cuando un objeto se encuentra en estado de reposo.
    El cálculo del promedio se utiliza para minimizar la fluctuación.
    Los sensores de desplazamiento de OPTEX FA utilizan la media móvil para generar un valor de medición promedio en cada muestreo.
Método de cálculo de la media móvil
  • Cálculo de la media móvil
    Ejemplo) Promedio: 4 muestras
    Valor medido (datos brutos)
    Valor medido (promedio)
Gráfico de procesamiento de media móvil

Características de la temperatura (deriva de la temperatura)

Esta es una característica de los valores medidos que cambian junto con el cambio de la temperatura de funcionamiento.
Esto se describe como +/- 0,08 %FS/°C o 0,2 mm/K, Kelvin.

En caso de sensor de desplazamiento con +/-0,08%FS/Cº y rango de 50+/-10 mm,
20 mm, +/-10 mm, x 0,0008 = 16 μm
Los valores medidos fluctúan un máximo de 16 μm por cada 1 °C.

Tiempo de calentamiento

Este es el momento en que un sensor, después de encenderlo, alcanza el nivel de rendimiento que corresponde a sus especificaciones.
(Tiempo necesario para que la temperatura interna del sensor se estabilice).
El tiempo típico oscila entre 5 y 30 minutos, dependiendo del modelo.

Resolución móvil

Los valores medidos de un objeto en movimiento pueden fluctuar, incluso si la distancia al objeto no ha cambiado.
Esto ocurre debido al movimiento del punto focal en el elemento receptor de luz, a medida que el objeto se desplaza.
Esta fluctuación de los valores medidos en un objeto en movimiento se denomina resolución móvil.
En objetos con superficie lisa, como vidrio o una oblea semiconductora, no se producen fluctuaciones, pero sí en la mayoría de los demás objetos.
Por lo tanto, cuando se realiza una medición con un objeto en movimiento, es necesario tener en cuenta la resolución del movimiento.
Si se pueden elegir puntos láser de tamaño reducido y amplio, un modelo con haz ancho minimiza la influencia de la resolución variable.
La resolución de movimiento no figura en el catálogo, ya que varía según el estado de la superficie del objeto. Es necesario confirmar esta fluctuación mediante pruebas reales.

Mi lista
20