-
Firma Bilgileri
-
Lazer Ölçüm Sensörü Teknik Özellikleri Açıklandı
Sensör Seçimi: Lazer Sensör Özellikleri Açıklandı
Üreticiler sensör performansını tanımlamak için birçok terim kullanmaktadır: doğruluk, çözünürlük, tekrarlanabilirlik veya yeniden üretilebilirlik, doğrusallık vb. Tüm üreticiler aynı teknik özellikleri kullanmaz, bu da farklı sensör modellerini karşılaştırmayı zorlaştırabilir. Aşağıdaki kılavuzda yaygın sensör özellikleri açıklanmakta ve uygulamanız için doğru sensörü bulmak amacıyla bu özelliklerin nasıl kullanılacağı ele alınmaktadır.
Doğruluk En Önemli Şey Değil mi?
Görmeyi bekleyebileceğiniz ilk özelliklerden biri doğruluktur. Doğruluk, ölçülen değer ile gerçek değer arasındaki maksimum farkı temsil eder; ölçülen değer ile gerçek değer arasındaki fark ne kadar küçükse, doğruluk o kadar büyüktür. Örneğin, 0,5 mm'lik doğruluk, sensör okumasının gerçek mesafenin ± 0,5 mm'si içinde olacağı anlamına gelir.
Ancak doğruluk genellikle endüstriyel algılama ve ölçüm uygulamaları için dikkate alınması gereken en önemli değerdir. Nedenini görmek ve uygulamanın türüne göre dikkate alınması gereken en önemli özellikleri öğrenmek için okumaya devam edin.
Dijital Uygulamalar İçin Önemli Özellikler
Banner, ayrık lazer ölçüm sensörleri için iki temel özellik sunar: tekrarlanabilirlik ve minimum nesne ayrımı. Bunların her ikisi de ayrık algılamaya yönelik ürünleri karşılaştırmak için yararlı olsa da, minimum nesne ayrımı, gerçek dünyadaki bir uygulamada güvenilir bir şekilde performans gösterebilecek bir sensör seçmenize yardımcı olmak için en değerli olanı olacaktır.
Tekrar Edilebilirlik
Tekrarlanabilirlik (veya yeniden üretilebilirlik) bir sensörün aynı koşullarda aynı ölçümü ne kadar güvenilir bir şekilde tekrarlayabileceğini ifade eder. 0,5 mm tekrar edilebilirlik, aynı hedefe ait birden fazla ölçümün ± 0,5 mm aralığında olacağı anlamına gelir.
Bu spesifikasyon sensör üreticileri arasında yaygın olarak kullanılır ve faydalı bir karşılaştırma noktası olabilir; ancak, sensörün gerçek dünya uygulamalarındaki performansını temsil etmeyebilecek statik bir ölçümdür.
Tekrarlanabilirlik özelliği, tek renkli ve hareket etmeyen bir hedefi tespit etmeye dayanır. Sensör performansı üzerinde, renk/yansıma geçişleri dahil olmak üzere önemli bir etkisi olacak şekilde hedefin değişkenliğini etkilemez.
Minimum Cisim Algılama Yüksekliği (MOS)
Minimum Nesne Ayrımı (MOS) bir hedefin bir sensör tarafından güvenilir bir şekilde algılanabilmesi için arka plandan olması gereken minimum mesafeyi ifade eder. Minimum 0,5 mm nesne ayrımı, sensörün arka plandan en az 0,5 mm uzakta olan bir nesneyi algılayabileceği anlamına gelir.
Minimum nesne ayrımı, ayrık uygulamalar için en önemli ve değerli spesifikasyondur. Bunun nedeni MOS'un dinamik tekrarlanabilirliği aynı nesne üzerindeki farklı noktaları aynı mesafede ölçerek yakalamasıdır. Bu sayede, sensörün normal hedef değişkenliğinde ve gerçek yaşam koşullarındaki uygulamalarda nasıl performans göstereceği konusunda fikir sahibi olursunuz.
Ayrık Uygulamalarda MOS'un Önemi
Sağdaki resimde, Q4X sensörleri bir motor bloğunda yıkayıcı olup olmadığını belirlemek için kullanılmaktadır. Bu uygulama hakkında daha fazla bilgi edinmek için buraya tıklayın.
Sensör 1 mm gibi küçük bir yükseklik farkı tespit ederse, operatörleri bir rondelanın eksik olduğu veya birden fazla rondela bulunduğu konusunda uyarmak için bir sinyal gönderir.
MOS spesifikasyonu, tespit edilebilecek en küçük değişikliği belirlemek için önemlidir.
Analog Uygulamalar İçin Önemli Özellikler
Analog uygulamalar için, Banner çözünürlük ve doğrusallık özellikleri sağlar. Çözünürlük, sensör üreticileri tarafından kullanılan en yaygın özellik olsa da doğrusallık, sensör aralığı boyunca tutarlı ölçümler gerektiren birçok uygulama için en kullanışlı olanıdır.
Çözünürlük
Çözünürlük size bir sensörün algılayabileceği en küçük mesafe değişikliğini söyler. 0,5 mm'lik bir çözünürlük, sensörün en küçük 0,5 mm'lik mesafelerdeki değişiklikleri tespit edebileceği anlamına gelir. Bu özellik en iyi durum statik tekrarlanabilirlik ile aynıdır, ancak +/- yerine mutlak sayı olarak ifade edilir.
Sensörün gerçek hayattaki hedeflere karşı performansını tam olarak ifade edememekle birlikte, sensörün olduğundan daha yüksek performansa sahip olduğu izlenimini de oluşturabilir. Ayrıca, sensörün çözünürlük performansı ortam koşullarına, hedefe olan mesafeye, sensör çıkış tepsi süresine ve diğer dış faktörlere göre değişiklik gösterir. Örneğin parlak cisimler veya renk geçişleri gibi faktörler, üçgenleme metoduyla çalışan sensörler için çözünürlüğü etkileyerek hatalı algılamaya neden olabilir.
Doğrusallık
Doğrusallık bir sensörün analog çıkışının ölçüm aralığı boyunca düz bir çizgiye ne kadar yaklaştığını ifade eder. Sensörün ölçümleri ne kadar doğrusal olursa, 0,5 mm'lik doğrusallık, sensörün ölçüm alanındaki en büyük farkın ± 0,5 mm olduğu anlamına gelir.
Başka bir deyişle, doğrusallık ideal bir düz çizgi ölçümü ile gerçek ölçüm arasındaki maksimum sapmadır. Analog uygulamalarda, yakın ve uzak noktaları öğretebiliyorsanız, sensör ekranının doğruluğu, çıkışın ne kadar doğrusal olduğundan daha az önemlidir. Bunun nedeni, ne kadar doğrusal olursa, çıktının bir ölçüm çizgisi boyunca doğru değişimi o kadar fazla göstermesidir.
Örneğin, bir hedefin iki sensörden 100 mm uzağa yerleştirildiğini ve her iki sensörün de 100 mm ve 200 mm'de öğretildiğini varsayalım. 100 mm'de A Sensörü 100 mm, B Sensörü ise 110 mm ölçer. 200 mm'de A Sensörü 200, B Sensörü ise 210 ölçer. Hedef daha sonra sensörlerden 150 mm uzağa taşınır. Sensör A 153 mm ve Sensör B 160 mm ölçülerindedir.
| Gerçek Mesafe | Sensör A Ekranı | Sensör B Ekranı |
|---|---|---|
| Gerçek Mesafe 100 mm | Sensör A Ekran 100 mm | Sensör B Ekran 110 mm |
| Gerçek Mesafe 150 mm | Sensör A Ekran 153 mm | Sensör B Ekran 160 mm |
| Gerçek Mesafe 200 mm | Sensör A Ekran 200 mm | Sensör B Ekran 210 mm |
Bu durumda, A Sensörü daha doğrudur çünkü her noktada gerçek mesafeye daha yakındırlar. Ancak Sensör B daha doğrusal çünkü sensör okumaları sensör aralığı boyunca daha tutarlıdır.
Analog Uygulamalarda Doğrusallığın Önemi
Sağdaki resimde, Q4X analog lazer ölçüm sensöründeki iki noktalı öğretme seçeneği, dolu (4 mA) ve boş (20 mA) bir magazini öğretmek için kullanılmaktadır. Analog output'u üzerinden istif yüksekliğini eş zamanlı olarak ölçebileceğiniz
Sensör ne kadar doğrusal olursa, dolu ve boş şarjör arasındaki ölçümler o kadar iyi olur. Mükemmel doğrusallıkta, sensör 12 mA verdiğinde yığının yarısı gitmiş olacaktır.
Sıcaklık Etkisi
Sıcaklık Etkisi, ortam sıcaklıklarındaki değişiklikler nedeniyle meydana gelen ölçüm varyasyonunu ifade eder. Sıcaklık etkisinin 0,5 mm/ °C olması, ölçüm değerinin ortam sıcaklığındaki her bir derecelik değişim için 0,5 mm değişebileceği anlamına gelir.
Toplam Beklenen Hata
Beklenen Toplam Hata, analog uygulamalar için en önemli spesifikasyondur. Bu, doğrusallık, çözünürlük ve sıcaklık etkisi gibi faktörlerin birleşik etkisini tahmin eden bütünsel bir hesaplamadır. Bu faktörler bağımsız olduğundan, Toplam Beklenen Hatayı hesaplamak için Kareler Toplamının Kökü yöntemi kullanılarak birleştirilebilirler.
Aşağıdaki grafik, bir analog sensör için Toplam Beklenen Hata hesaplamasının bir örneğidir.
Bu hesaplamaların sonucu, tek tek özelliklerden daha değerlidir çünkü bir sensörün gerçek dünya uygulamalarındaki performansının daha eksiksiz bir resmini sunar.
Banner, ürün veri sayfalarımızda Toplam Beklenen Hatayı hesaplamak için gerekli özellikleri sağlar.
IO-Link'li Uygulamalar İçin Önemli Özellikler
Tekrarlanabilirlik veya sensörün aynı ölçümü ne kadar güvenilir bir şekilde tekrarlayabileceği, IO-Link sensörleri için ortak bir özelliktir. Ancak, ayrık uygulamalarda olduğu gibi, tekrarlanabilirlik IO-Link uygulamaları için tek veya en önemli faktör değildir.
Doğruluk da burada daha önemli hale gelir. Daha önce de belirtildiği gibi doğruluk, gerçek değer ile ölçülen değer arasındaki maksimum farktır. IO-Link kullanıldığında, ölçülen değer (ekranda gösterilir) doğrudan PLC'ye iletilir. Bu nedenle, değerin olabildiğince "gerçeğe" yakın olması önemlidir.
Bir IO-Link uygulaması için en iyi durum senaryosu, hem doğru hem de tekrarlanabilir bir sensördür. Bununla birlikte, sensör tekrarlanabilir ancak doğru değilse, kullanıcının PLC aracılığıyla ofseti kalibre etmesi yine de mümkündür.
IO-Link Uygulamalarında Doğruluğun Önemi
Sağda gösterilen bu örnek uygulamada, Q4X lazer ölçüm sensörü koyu renkli bir otomotiv kapı panelindeki koyu renkli ek parçaların varlığını tespit etmektedir. Bu uygulama hakkında daha fazla bilgi edinin.
IO-Link işlem verileri, kesici ucun mevcut olup olmadığını belirlemek için kesici ucun olması gereken yere olan mesafeyi gösterir. Ölçüm, hedef renkten bağımsız olarak doğru olmalıdır.
IO-Link Uygulamaları için Beklenen Toplam Hata
Beklenen Toplam Hata, IO-Link uygulamaları için en önemli spesifikasyondur. Banner, IO-Link sensörleri için Toplam Beklenen Hatayı analog uygulamalardan biraz daha farklı hesaplar. IO-Link sensörleri için, Toplam Beklenen Hata doğruluk, tekrarlanabilirlik ve sıcaklık etkisinin birleşik etkisini temsil eder. Yine, faktörler bağımsız olduğundan, Toplam Beklenen Hatayı hesaplamak için Kareler Toplamının Kökü yöntemi kullanılarak birleştirilebilirler.
IO-Link sensörleri için bunun nasıl hesaplandığına dair bir örnek için aşağıya bakın.
Analog uygulamalar için Toplam Beklenen Hata'da olduğu gibi, bu hesaplamaların sonucu IO-Link uygulamaları için bireysel özelliklerden daha değerlidir çünkü bir sensörün gerçek dünya uygulamalarındaki performansının daha eksiksiz bir resmini sunar.
Banner, ürün veri sayfalarımızda Toplam Beklenen Hatayı hesaplamak için gerekli özellikleri sağlar.