Avståndsmätning: Ultraljudsgivare eller lasergivare?

2019-sep-09

Avståndsmätning: Ultraljudsgivare eller lasergivare?

Avståndsmätande sensorer används för att mäta avstånd till olika objekt utan fysisk kontakt. Typiska användningsområden är process- och kvalitetskontroll, klassificering eller detektering av svåra objekt. Oftast består mätparametrarna av dimensioner, positioner eller former. Avstånd kan mätas med ljud och ljus. Kraven och förutsättningarna vid varje enskild applikation avgör vilken teknik som är mest lämplig.
 
När är ultraljudsgivare bäst?
  • Vid mätning av transparenta eller färggranna objekt
  • Vid detektering/mätning av stora ytor
  • Vid dammiga, disiga eller smutsiga miljöer
  • När det krävs hög noggrannhet på korta avstånd
  • Passar miljöer med starkt omgivande ljus eller reflektioner

Översikt: SICKs ultraljudsgivare

  
När är lasergivare bäst?
  • När en mycket exakt detektering eller mätning behövs
  • Vid mätning av ljuddämpande material
  • När en snabb responstid behövs
  • Vid långa mätavstånd
  • Passar miljöer med varierande omgivningstemperatur

Översikt: SICKs avståndsgivareför korta avstånd Översikt: SICKs avståndsgivare för medellånga avstånd Översikt: SICKs avståndsgivare för långa avstånd
 

Tre olika principer för avståndsmätning

Triangulering - laserljus

Med triangulering syftar man på den triangelformade ytan mellan sensorns hus (kapsling) och den utsända och reflekterade laserstrålen. Sensorn projicerar en ljuspunkt på mätobjektet. Det reflekterade ljuset tas emot av sensorns ljuskänsliga element. Genom en geometrisk beräkning fastställs avståndet till mätobjektet.

Time-of-flight – laserljus

Time-of-Flight (ToF) syftar på tiden det tar för en utsänd ljud- eller ljuspuls att studsa tillbaka från objektet och detekteras av givarens mottagare. Den uppmätta tiden kallas även gångtid (run time). Vid användning av laserljus projicerar sensorn en ljuspunkt på mätobjektet. Det reflekterade ljuset tas emot av sensorns ljuskänsliga element. Tiden mellan sändning och mottagning av ljuspulsen mäts. Baserat på gångtiden och ljusets hastighet beräknas avståndet till mätobjektet.

Time-of-flight – ultraljud

Vid ToF-mätning med ultraljud sänder sensorn en ljudpuls mot mätobjektet. Det reflekterande ekot tas emot av sensorns ljudkänsliga element. Tiden mellan sändning och mottagning av ljudpulsen mäts. Baserat på gångtiden och ljudets hastighet beräknas avståndet till mätobjektet.