ความรู้พื้นฐาน เกี่ยวกับ ดิสเพลสเมนต์เซนเซอร์

คำศัพท์พื้นฐานที่คุณควรรู้

คำศัพท์เฉพาะ

ปณิธาน

ตัวเลขนี้บ่งบอกถึงความแม่นยำของหน่วยวัดของเซ็นเซอร์ ตัวอย่างเช่น ไม้บรรทัดนี้มีมาตราส่วน 1 มิลลิเมตร ดังนั้นความละเอียดของไม้บรรทัดจึงเท่ากับ 1 มิลลิเมตร

แผนภาพความละเอียด

ความแม่นยำในการทำซ้ำ

แม้ในสภาวะหยุดนิ่ง ค่าการวัดของเซ็นเซอร์วัดระยะด้วยเลเซอร์ก็ยังผันผวนอยู่
การเปลี่ยนแปลงของค่าที่วัดซ้ำๆ ณ จุดเดียวกันของวัตถุในสภาวะหยุดนิ่ง เรียกว่า ความแม่นยำในการวัดซ้ำ

รูปคลื่นความแม่นยำในการทำซ้ำ

มาตราส่วนเต็ม (FS)

ต้องเลือกแบบจำลองให้เหมาะสม เนื่องจากระยะการวัด ความแตกต่างของความสูง และช่วงการเคลื่อนที่ระหว่างเซ็นเซอร์กับวัตถุอยู่ในช่วงนี้

  • ช่วงการวัดเต็มสเกล

ความเป็นเส้นตรง

ความคลาดเคลื่อนเชิงเส้น คือ ความคลาดเคลื่อนระหว่างค่าที่วัดได้กับการเคลื่อนที่หรือระยะทางจริง
สำหรับเซ็นเซอร์วัดระยะการเคลื่อนที่ จะอธิบายถึงความแตกต่างสูงสุดของระยะทาง

  • กราฟลักษณะความเป็นเส้นตรง

หากเซ็นเซอร์ไม่มีข้อผิดพลาด ระยะทางจริงและระยะทางที่วัดได้จะเรียงตัวเป็นเส้นตรง ซึ่งเป็นเส้นตรงในอุดมคติ
อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริง ผลการวัดจริงที่แสดงในกราฟมีความคลาดเคลื่อนจากเส้นกราฟในอุดมคติ
ค่าความแปรปรวนที่คำนวณเป็นเปอร์เซ็นต์ของค่าเต็มสเกล คือค่าความเป็นเส้นตรง
สามารถคำนวณค่าระยะทางได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้

〈สูตรการคำนวณ〉
ความเป็นเส้นตรง = +/- เปอร์เซ็นต์ x ค่าเต็มสเกล

<ตัวอย่าง>
ความแม่นยำเชิงเส้น: +/-0.1%, ช่วงเต็มสเกล: +/-20 มม.
ความเป็นเส้นตรง = +/-0.1% x +/-20 มม.
= +/-0.1% x 40 มม.
=+/-0.04 มม., +/-40 ไมโครเมตร

ช่วงเวลาการสุ่มตัวอย่าง/ความถี่ในการสุ่มตัวอย่าง

ระยะเวลาการสุ่มตัวอย่างคือเวลาที่ใช้ในการวัดค่าหนึ่งครั้ง และความถี่การสุ่มตัวอย่างคือจำนวนครั้งที่วัดค่าต่อวินาที (เฮิร์ตซ์)
ในการวัดวัตถุที่มีการสะท้อนแสงต่ำ เช่น ยางสีดำ จำเป็นต้องใช้ช่วงเวลาการสุ่มตัวอย่างที่ยาวนานขึ้น เพื่อเพิ่มปริมาณแสงที่ได้รับ
ในการวัดวัตถุที่มีการสะท้อนแสงสูง เช่น โลหะขัดเงา จำเป็นต้องตั้งช่วงเวลาการสุ่มตัวอย่างให้สั้น เพื่อหลีกเลี่ยงปริมาณแสงที่ได้รับจนอิ่มตัว
เซ็นเซอร์วัดระยะการเคลื่อนที่ของ OPTEX FA มาพร้อมกับฟังก์ชัน AUTO สำหรับปรับช่วงเวลาการสุ่มตัวอย่างให้เหมาะสมที่สุดสำหรับการวัด เพื่อลดข้อผิดพลาดให้น้อยที่สุดเมื่ออัตราการสะท้อนเปลี่ยนแปลง

การหาค่าเฉลี่ย (ค่าเฉลี่ยเคลื่อนที่)

  • ค่าที่วัดได้จากเซ็นเซอร์วัดการเคลื่อนที่จากการวัดหลายครั้งจะผันผวน แม้ว่าวัตถุจะอยู่นิ่งก็ตาม
    การหาค่าเฉลี่ยใช้เพื่อลดความผันผวนให้น้อยที่สุด
    เซ็นเซอร์วัดระยะการเคลื่อนที่ของ OPTEX FA ใช้ค่าเฉลี่ยเคลื่อนที่ในการแสดงค่าการวัดเฉลี่ยทุกครั้งที่มีการสุ่มตัวอย่าง
วิธีการคำนวณค่าเฉลี่ยเคลื่อนที่
  • การคำนวณค่าเฉลี่ยเคลื่อนที่
    ตัวอย่าง) การหาค่าเฉลี่ย: 4 ตัวอย่าง
    ค่าที่วัดได้ (ข้อมูลดิบ)
    ค่าที่วัดได้ (ค่าเฉลี่ย)
กราฟการประมวลผลค่าเฉลี่ยเคลื่อนที่

ลักษณะทางอุณหภูมิ (การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ)

นี่คือลักษณะเฉพาะของค่าที่วัดได้ ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงไปตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในการทำงาน
ค่านี้ระบุเป็น +/- 0.08%FS/Cº หรือ 0.2 มม./K เคลวิน

ในกรณีของเซ็นเซอร์วัดระยะการเคลื่อนที่ที่มีความแม่นยำ +/-0.08%FS/Cº และช่วงการวัด 50+/-10 มม.
20 มม., +/-10 มม., x 0.0008 = 16 ไมโครเมตร
ค่าที่วัดได้ผันผวนสูงสุด 16 ไมโครเมตรต่อ 1 องศาเซลเซียส

ช่วงเวลาวอร์มอัพ

หลังจากเปิดเครื่องแล้ว นี่คือเวลาที่เซ็นเซอร์จะต้องทำงานให้ได้ตามข้อกำหนด
(เวลาที่อุณหภูมิภายในของเซ็นเซอร์คงที่)
โดยทั่วไปจะใช้เวลาประมาณ 5 ถึง 30 นาที ขึ้นอยู่กับรุ่น

ความละเอียดที่เคลื่อนไหว

ค่าที่วัดได้ของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่อาจผันผวนได้ แม้ว่าระยะห่างจากวัตถุจะไม่ได้เปลี่ยนแปลงก็ตาม
ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเนื่องจากการเคลื่อนที่ของจุดโฟกัสบนองค์ประกอบรับแสง ขณะที่วัตถุเคลื่อนที่
การเปลี่ยนแปลงของค่าที่วัดได้เมื่อเทียบกับวัตถุที่เคลื่อนที่ เรียกว่า ความละเอียดในการเคลื่อนที่ (moving resolution)
สำหรับวัตถุที่มีพื้นผิวเรียบ เช่น กระจกหรือแผ่นเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ จะไม่เกิดการผันผวน แต่สำหรับวัตถุอื่นๆ ส่วนใหญ่ จะเกิดการผันผวนขึ้น
ดังนั้น เมื่อทำการวัดในขณะที่วัตถุเคลื่อนที่ จำเป็นต้องคำนึงถึงความละเอียดในการเคลื่อนที่ด้วย
หากสามารถเลือกจุดเลเซอร์แบบแคบและแบบกว้างได้ โมเดลที่มีลำแสงกว้างจะช่วยลดอิทธิพลของความละเอียดที่เปลี่ยนแปลงไปได้
ค่าความละเอียดในการเคลื่อนที่ไม่ได้ระบุไว้ในแคตตาล็อก เนื่องจากค่าดังกล่าวแตกต่างกันไปตามสภาพพื้นผิวของวัตถุ การเปลี่ยนแปลงนี้จำเป็นต้องได้รับการยืนยันจากการทดสอบจริง

รายการของฉัน
20