Czujnik wykorzystuje laser do nadawania modulowanej fali świetlnej, która odbija się od mierzonego obiektu. Faza odbieranego sygnału świetlnego jest porównywana z fazą światła nadawanego. W oparciu o przesunięcie fazowe, czyli „odległość” pomiędzy wierzchołkami fali, wyznacza się czas przelotu światła i oblicza odległość pomiędzy czujnikiem a obiektem.
Czujniki PMD firmy ifm wykorzystują konstrukcję „system w czipie”: Zarówno elementy czujnika jak również elektronika przetwarzająca sygnał zintegrowane są na jednej płytce półprzewodnikowej zwanej Photonic Mixer Device (PMD). Zaleta: To innowacyjne rozwiązanie ifm oferuje wysoką dokładność w niewielkiej, przemysłowej obudowie - za ułamek ceny konwencjonalnych systemów.
Czujniki, mając ekstremalnie małą plamkę lasera, nadają się doskonale do wykrywania małych detali, np. w zastosowaniach wykrywania błędów.
Co jest szczególnego w technologii PMD: Czujniki PMD mierzą odległość niezależnie od koloru powierzchni. Nawet przy obecności oświetlenia zewnętrznego, odbić, powierzchni zwilżonych warstwą oleju lub bardzo ciemnych obiektach nie ma problemu. Kąt natarcia obiektu może wynosić do 20 stopni.
Czujniki PMD wykrywają obiekty z klasą ochrony laserowej 1, co nie stanowi zagrożenia dla oczu. Doskonała odporność na odbicia i tłumienie tła wraz z dużym zapasem wzmocnienia pozwalają na niezawodne działanie. Łatwo ustawia się punkt przełączenia z milimetrową dokładnością przy pomocy wygodnego układu 3 przycisków lub przez IO-Link. To umożliwia również odczytywanie bieżącej odległości.
Czujnik działa na zasadzie triangulacji. W tym celu czujnik posiada projektor, który wyświetla linię lasera na mierzonej powierzchni. Ta linia odbija się od obiektu i jest odbierana przez odbiornik (czip PMD). W odniesieniu do nadajnika kamera ma konkretne przesunięcie kątowe i dzięki temu może wykrywać profil wysokości.
Zasięg działania czujnika zawiera się pomiędzy 150 a 300 mm. Dzięki perspektywie odbiornika, długość linii lasera zależy od odległości pomiędzy czujnikiem a obiektem (im bliżej czujnika tym krótsza linia). Niezależnie od zmiany odległości od czujnika proporcje obiektu pozostają takie same. Oznacza to, że kontur jest mierzony niezależnie od odległości. Dzięki temu ustawianie i pozycjonowanie czujnika jest bardzo proste.
Czas przelotu (ToF) Mierząc czas przelotu, wartości odległości pomiędzy pojedynczymi pikselami i obiektem mogą być określane w tym samym czasie jak wartości skali szarości na poziomie piksela. Zapewnia to, że informacja 3D jest generowana wprost i w czasie rzeczywistym. Najbardziej znaną technologią pomiaru czasu przelotu jest PMD (mikser fotonowy photonic mixer device).
Technologia czasu lotu PMD zapewnia detekcję widoku i obiektów z rozdzielczością 23 322 pikseli, w trzech wymiarach i bez rozmywania od poruszenia, z wykorzystaniem tylko jednego przechwyconego obrazu. Widok jest oświetlony przez modulowane, niewidzialne światło podczerwone, a odbite światło pada na czujnik PMD.