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利用來自PMD飛時測距技術的雷射距離感測器

精準測量的運作原理

感測器使用雷射來傳輸調制光波,光波接觸到欲測量的物件後會反射。所接收到的反射光源訊號相位位置會與傳輸的光源相位位置進行比較。而以相位位移為基礎,即為波峰之間的「距離」,能確認光線飛行時間,從而計算感測器與物件之間的距離。

  • 可靠的長距離光電測距
  • 極佳的抗反射與背景抑制,能達到可靠的切換
  • 偵測小型零件的精準度高
  • 即使是複雜的表面,測量也不受顏色影響
  • 具雷射防護等級1或2的版本

精準度達毫米

來自宜福門的PMD感測器使用「系統單晶片(system-on-chip)」設計:感測器元件與進行訊號評估的電子零件皆整合在一個稱為光子混和器裝置(PMD)的單一矽晶片。優勢:宜福門的這項創新的設計能在緊湊型、工業適用的外殼中,進行高準確度的測量 — 價格相較於傳統系統低廉許多。

感測器使用極小的雷射光點,非常適合偵測小型零件,舉例來說,可適用於防錯應用上。

讓偵測複雜表面變得簡單

PMD技術獨特之處:PMD感測器能不受表面顏色影響進行測量。即使是周圍光源、反射、油膜濕潤的表面或非常黑的物件都不是問題。物件入射角最高可達20度。

PMD 感測器能偵測具有雷射防護等級1的物件,這對於眼睛來說沒有差別。絕佳的防反射與背景抑制,再加上高增益,能確保運作穩定。透過使用者友善的3按鈕操作或透過IO-Link,可以輕鬆在毫米的範圍內設定開關點。此外也能提供目前距離值。

使用PMD輪廓感測器的三角測量技術

感測器利用三角測量技術。為此,感測器有一個投射裝置,能夠在欲測量的表面上投射雷射線。這條雷射線會被表面反射,並由接收元件(PMD晶片)再次接收。然而,與投射裝置相比,攝影機有更明確的角度偏差,因此能夠偵測高度輪廓。

感測器的測量範圍在距離感測器150 mm到300 mm之間。由於接收元件的角度,雷射線的長度取決於感測器到目標的距離(離感測器越近,雷射線越短)。然而,即使感測器與物件間的距離改變,物件的比例保持不變。意即,輪廓測量將不受距離影響。這讓感測器的對齊與定位變得非常簡單。

具備PMD飛時測距技術的3D 感測器 O3D

飛時測距(Time of Flight,ToF) 利用測量飛行時間,可以同時偵測個別像素與物件間的距離,與像素等級的灰階值。如此能夠確保3D資訊是直接且即時產生。最常見的ToF技術應用即為PMD(光子混和器裝置)。

PMD飛時測距技術只要在三度空間中擷取一張23,232像素的圖像,便能偵測場景與物件,且不會有動態模糊的情況。場景會由調制且可視的紅外線光照明,反射光會照射到PMD感測器上。