De sensor verstuurt via laser een gemoduleerde lichtgolf, die door het te meten object wordt terug gereflecteerd. Daarbij wordt de fasepositie van het ontvangen gereflecteerde lichtsignaal vergeleken met de fasepositie van het verzonden licht. Uit de faseverschuiving, dus de “afstand” tussen de golfpieken, wordt de looptijd van het licht bepaald en daaruit de afstand tussen sensor en object berekend.
De PMD-sensoren van ifm maken gebruik van een “System-on-Chip”-ontwerp: zowel het sensorelement als ook de elektronica voor de signaalverwerking zijn op één enkele siliconenchip, het zogeheten Photonic Mixer Device (PMD) geïntegreerd. Voordeel: Dit innovatieve ifm-ontwerp biedt een hoge meetnauwkeurigheid in een compacte, industrieel-compatibele behuizing – en dat voor een fractie van de prijs voor traditionele systemen.
Met de bijzonder kleine laserlichtvlek zijn de sensoren perfect geschikt voor de detectie van kleine onderdelen, bijv. in error-proofing-applicaties.
Het bijzondere aan de PMD-technologie: de meting werkt onafhankelijk van de kleur van het oppervlak. Ook bronnen met storend licht, oppervlakken met een reflecterende, vochtige olielaag of zeer donkere objecten vormen geen probleem. De invalshoek op het object kan tot 20 graden bedragen.
PMD-sensoren detecteren objecten met laserklasse 1 wat niet kritisch is voor het oog. De heel goede spiegelvastheid en achtergrondonderdrukking dragen samen met de hoge functiereserve bij tot de betrouwbare werking. De schakelpuntinstelling vindt eenvoudig en tot op de millimeter nauwkeurig plaats met een comfortabele 3-toetsenbediening of alternatief via IO-Link. Via de IO-Link kan ook de actuele afstandswaarde worden uitgevoerd.
De sensor werkt volgens het triangulatieprincipe. Voor dit doel is hij met een projectie-eenheid uitgerust die een laserlijn op het te meten oppervlak projecteert. Deze lijn wordt gereflecteerd en door een ontvangstelement (PMD-chip) weer vastgelegd. Ten opzichte van de projectie-eenheid heeft deze echter een duidelijke hoekverplaatsing en kan daarom het hoogteprofiel vastleggen.
Het meetbereik bevindt zich binnen een afstand van 150 tot 300 mm voor de sensor. Op grond van het perspectief van het ontvangstelement hangt de lengte van de laserlijn af van de afstand van de sensor tot het target (hoe korter de afstand tot de sensor, des te korter de lijn). Maar ook wanneer de afstand tussen de sensor en het object verandert, blijven de verhoudingen van het object behouden. Overeenkomstig vindt de contourmeting afstandsonafhankelijk plaats. Dit maakt de uitlijning en positionering van de sensor zeer eenvoudig.
Time-of-Flight (ToF)\Door de meting van de lichtlooptijd kunnen op pixelniveau naast de grijswaarden ook tegelijkertijd de afstandswaarden tussen de afzonderlijke beeldpunten en het object worden vastgesteld. Zo wordt de 3D-informatie in realtime zonder omwegen gegenereerd. De bekendste ToF-techniek wordt PMD (Photo-Mix-Detector) genoemd.
Met de PMD Time-of-Flight-technologie worden beelden en objecten met slechts een opname van 23.232 beeldpunten driedimensionaal en zonder een vertekend beeld als gevolg van de beweging vastgelegd. Daarbij wordt de te meten scène met een gemoduleerd, onzichtbaar infraroodlicht verlicht en het gereflecteerde licht valt op de PMD-sensor.