Lézeres elmozdulásmérővel történő méréskor a fényfelvevő elem képes kell legyen fogadni a tárgyról visszavert fényt. A háromszögelési módszert alkalmazó mérőrendszereknél a tárgy felületi viszonyaitól függően az érzékelőfejeket ferdén szerelik fel, hogy a visszavert fény megfelelően fogható legyen.
A) Átlátszatlan célok
A célt és az érzékelőfejet egymással párhuzamosan kell felszerelni.
A vevőt diffúz fény egy része éri.
B) Átlátszó célok
Az érzékelőt úgy szerelik fel, hogy a beesési szög és a tükrözési szög megegyezzen.
A vevőt tükörreflexiós fény éri.
Referenciatávolság
A referenciatávolság az érzékelőfejek alapértelmezett nullpontja. Ezt általában az érzékelőfej aljától a mérési tartomány közepéig tartó távolságként jelölik.
A
Referenciatávolság
Mérési tartomány
A mérési tartomány az a tartomány, amelyen belül egy érzékelő mérést képes végrehajtani. A mérési tartományokat általában a referenciatávolságon alapján, ±xx mm formátumban jelölik.
[Példa]
Referenciatávolság: 30 mm
Mérési tartomány: ±5 mm
A fent bemutatott lézeres elmozdulásérzékelő a következő tartományban képes mérni a célokat.
Fényforrás
Az érintésmentes mérőrendszerekben a jeladó fénnyel sugározza be a célpontot, a visszavert fényt pedig rögzíti a vevő. Sokféle fényforrás használható ehhez a megvilágításhoz, ideértve a vörös félvezető lézereket, a kék félvezető lézereket, a fehér fényt, az SLD-ket és a zöld LED-eket is. A fényforrást a mérőrendszer működési elvének megfelelően kell kiválasztani. Ha a fényforráshoz megfelelő lencsét vagy fényfelvevő elemet alkalmaznak, nagy pontosságú mérés válik lehetővé.
Pont átmérője
Az érintésmentes mérőrendszereknél általában kétféle sugárpont létezik: elliptikus és kör alakú. Az elliptikus sugárpontokat az átlagos magasság mérésére használják egy adott területen belül, és kevésbé érzékenyek a céltárgy felületi érdességére. Ezzel együtt minél nagyobb a sugárpont, annál kevésbé alkalmas formák profilozására vagy kis célpontok mérésére. Másrészt, mivel a kör alakú sugárpont mérete kisebb, hatékonyan alkalmazható ilyen vizsgálatok elvégzésére.
Elliptikus pont
Köralakú pont
Ismételhetőség
Az ismételhetőség egy cél egyazon helyén végzett mérések során kapott értékek általános különbségét jelenti.
Linearitás
A linearitás a mérőrendszerek képességeinek mutatója. Az érték az ideális érték és a tényleges mérési eredmény közötti maximális hibaértéket jelenti. Például, ha egy célpontot 1 mm-rel elmozdítanak egy ±5 µm linearitású mérőrendszerrel, a megjelenített érték ±5 µm-es hibahatárt tartalmazhat (például 9,995–1,005 µm). A linearitás specifikációja: a F.S. ±○○%-a, ahol az F.S. a mérési tartományt jelöli. A számítást az alábbiaknak megfelelően kell végezni. Elmondható, hogy a kisebb linearitású mérőrendszerek jobbak.
Például, ha egy mérőrendszer linearitása a F.S. 0,02%-a és a mérési tartomány ±3 mm (F.S. = 6 mm), a linearitás 0,02% × 6 mm = ±1,2 µm.
Linearitási ábra
X
Távolság
Y
Feszültség
A
Linearitás
B
Tényleges érték
C
Ideális vonal
Hőmérsékleti jellemzők
A hőmérsékletjellemzők azt a maximális mérési hibaértéket jelentik, amely akkor fordul elő, ha a szenzorfej hőmérséklete egy fokkal megváltozik. A szenzorfej belsejében egy lencse, egy CMOS szenzor és ezek rögzítésére szolgáló befogóeszközök találhatók. A hőmérséklet-változások hatására ezek az alkatrészek kitágulnak és összehúzódnak, ami megváltoztatja a képalkotás helyének pozícióját a CMOS-on, és hibákat okoz. A hőmérsékletjellemzők meghatározása: az F.S. ±○○%-a/°C, ahol az F.S. a mérési tartományt jelöli. A számítást az alábbiaknak megfelelően kell végezni. Elmondható, hogy a kisebb hőmérsékletjellemzőkkel rendelkező mérőrendszerek jobbak. Például egy 0,01% F.S./°C hőmérsékletjellemzővel és ±3 mm (F.S. = 6 mm) mérési tartománnyal rendelkező mérőrendszer esetében a linearitás 0,01% × 6 mm = ±0,6 µm.
Környezeti fény
A környezeti fény egy külső fényforrás maximális megvilágítási intenzitása, amely még nem befolyásolja az adott mérőrendszerrel végzett mérést.
Környezeti hőmérséklet
A környezeti hőmérséklet az a hőmérséklet, amelyen a mérőrendszer működése garantálható.
Környezeti páratartalom
A környezeti páratartalom az a páratartalom, amelyen a mérőrendszer működése garantálható.
Rezgésállóság
A rezgésállóság értéke megmutatja, hogy egy adott mértékű rezgés mekkora hatással lesz a mérőrendszerre. A megjelenített értékek az értékelést jelölik. Például a „10–55 Hz, 1,5 mm-es dupla amplitúdó, egyenként 2 óra X, Y és Z irányban” azt jelenti, hogy a következő tesztet végezték el: Rezgés 2 órán keresztül 10–55 Hz frekvenciával, ±0,75 mm amplitúdóval X irányban ⇓ Rezgés 2 órán keresztül 10–55 Hz frekvenciával, ±0,75 mm amplitúdóval Y irányban ⇓ Rezgés 2 órán keresztül 10–55 Hz frekvenciával, ±0,75 mm amplitúdóval Z irányban
Mintavételi frekvencia/mintavételi sebesség
A mintavételi frekvencia/mintavételi sebesség az adatpontok maximális számát jelöli, amelyet a mérőrendszer egy másodperc alatt meg tud mérni. Egy 100 Hz-es mintavételi frekvenciával rendelkező mérőrendszer 1 másodperc alatt 100 mérést tud elvégezni. A gyorsabb mintavételi frekvenciájú mérőrendszerek gyártósori méréssel pontosabb méréseket képesek biztosítani, és mivel egy időben több átlagolás is végrehajtható, a mérések megbízhatósága növekszik.
Fogadott fény hullámmintája
A fogadott fény hullámmintája a fényfelvevő elem által fogadott fény állapotát mutatja. A függőleges tengely a fény erősségét, a vízszintes pedig a fényfelvevő elem pozícióját. A fogadott fény hullámmintaalakjának vizsgálatával megállapítható az áramerősség mérésének pontossága.
(1) Fogadott fény ideális hullámmintája
Ez a fogadottfény-hullámminta durva felületű lapkák esetén is megbízható mérést tesz lehetővé.
(2) Rövid magasságú fogadottfény-hullámminta
A mérés nem végezhető el, mert a visszatükrözött fény mennyisége nem elegendő.
(3) Különösen nagy magasságú fogadottfény-hullámminta
A visszatükrözött fény erősen telített. Ilyen esetekben jelentős ingadozások mutatkozhatnak a mért értékekben.
(4) A fogadott fény hullámmintája vízszintesen nem szimmetrikus
Műgyanták és hasonló anyagok mérésekor a lézersugár belesüllyed a tárgyba, és a fogadott fény hullámmintája vízszintesen aszimmetrikussá válik. Ilyen esetekben a mért értékek eltolásával kompenzálható a valós értékhez viszonyított süllyedés mértéke.
(5) Több fogadottfény-hullámminta
Átlátszó, például üvegből készült tárgyak mérésekor egynél több csúcs alakul ki. Üvegtárgyak mérésénél két csúcsot kapunk, melyek egyike a felső, a másik pedig a hátsó felületről tükröződik vissza.
Optikai tengely, optikai tengely régiója
A mérőrendszer jeladójából kibocsátott fény központi tengelyét optikai tengelynek nevezzük. Az optikai tengely régióját mutató diagram a fény útját mutatja a jeladótól a vevőig. Mivel a célt semmi fény nem éri, ha a vevő, egy ülék vagy egyéb tárgy belép ebbe a régióba, mérést nem lehet végezni.
Optikai tengely régiójának diagramja
Tápellátás feszültsége
A tápfeszültség a készülék működéséhez szükséges feszültség. A 24 VDC ±10%-os specifikáció azt mutatja, hogy 24 V-os egyenáramú, legfeljebb ±2,4 V ingadozást biztosító tápegység használata szükséges.
Maximális áramfogyasztás
A maximális áramfogyasztás a berendezés működése során felvett áram mennyiségét jelenti. Olyan eszközt kell választani, amelynek a tápegysége a maximális áramfogyasztásnál nagyobb kapacitással rendelkezik.
