Cảm biến khoảng cách với độ chính xác 1 mm?

Tôi đang làm một thiết bị để đo lường. Tôi muốn đo khoảng cách trong độ chính xác là 1 mm. Phạm vi có thể là 2 cm đến 15 cm. Tôi đã xem Cảm biến tiệm cận nhưng số đọc được hiển thị bởi các cảm biến này không ổn định.

Tôi muốn đo độ dày của tấm (thép carbon). Hai cảm biến sẽ được gắn trên một cấu trúc. Các cảm biến sẽ cho tôi khoảng cách của bề mặt từ cảm biến. Sau đó tôi sẽ tính độ dày của tấm.

Những loại cảm biến chi phí thấp tôi có thể sử dụng là gì?

Trả lời câu hỏi:

Những loại cảm biến chi phí thấp tôi có thể sử dụng là gì?

Có một số loại cảm biến có thể cung cấp độ chính xác đến từng milimet. "Chi phí thấp" là một thuật ngữ rất tương đối, vì vậy bạn sẽ cần mua sắm xung quanh dựa trên ngân sách cụ thể của mình.

Cảm biến quang-

Bao gồm ở đây là những loại mà bạn đã liệt kê, mặc dù đó là một cảm biến rất rẻ có ý nghĩa nhiều hơn để cung cấp một "vâng, có gì đó ở trước mặt tôi, về phía xa". Ngoài ra còn có hệ thống cảm biến laser có thể cung cấp độ chính xác đến từng milimet.

Cảm biến siêu âm-

Hầu hết các cảm biến siêu âm có độ chính xác tương đối thấp; trong phạm vi 25,4mm. Nhưng một số cảm biến đầu cuối cao hơn có độ chính xác dưới milimet. Một số là các đơn vị độc lập với độ chính xác cao.

Cảm biến dòng điện xoáy-

Những biện pháp này gây ra dòng điện xoáy và cung cấp độ chính xác đáng kinh ngạc .

Đo lường cơ học-

Nó có thể được ngụ ý bởi sơ đồ của bạn, nhưng nó không được chỉ định. Calipers là một lựa chọn rõ ràng để đo độ dày. Đối với cách tiếp cận bán tự động, bạn cũng có thể sử dụng các cảm biến dịch chuyển tuyến tính.

Các giải pháp khác nhau có thể tùy thuộc vào yêu cầu chính xác của bạn.

Hệ thống liên lạc

Đây có lẽ là hệ thống rõ ràng nhất, bao gồm 1 hoặc 2 cánh tay đòn bị lệch bởi tấm. Bằng cách đo độ võng, kích thước có thể được xác định. Hạn chế chính của điều này là nó là một hệ thống liên lạc có thể là một vấn đề tùy thuộc vào thiết lập của bạn.

Hệ thống video

Một cách khác để thực hiện đơn giản là một hệ thống video. Gắn máy ảnh lên trên mẫu của bạn và chụp ảnh tấm khi nó đi qua. Bằng cách hiệu chỉnh máy ảnh trước khi sử dụng hoặc gắn thang đo đường bên dưới tấm, kích thước có thể được xác định. Độ phân giải sẽ phụ thuộc vào độ phân giải của máy ảnh và tỷ lệ, mặc dù tôi nghĩ rằng 1 mm không nên khó đạt được. Đây có lẽ là điều tôi sẽ làm nếu bạn không muốn có một hệ thống liên lạc.

Công cụ tìm phạm vi tia laser

Đây có thể là có thể tùy thuộc vào những gì bạn xem xét chi phí thấp. Hầu hết các hệ thống đều dựa trên thời gian bay, giới hạn độ phân giải đến ~ 1 mm. Ngoài ra, hầu hết các hệ thống giá rẻ tôi đã thấy có phạm vi tối thiểu ít nhất 5 cm, có thể quá lớn đối với bạn.

Giao thoa kế

Cũng có thể có thể. Tuy nhiên, các phương pháp đếm rìa đơn giản gặp khó khăn khi đo các bước, do đó có thể sẽ không phù hợp để đo một tấm (trừ khi nó là vô hạn). Phương pháp quét tần số là có thể, nhưng có lẽ không thuộc chi phí thấp, tốc độ đo cũng có thể là một vấn đề tùy thuộc vào độ dài mẫu và thông lượng cần thiết.

Bạn chưa nói rõ bạn có muốn đọc cảm biến vào máy tính hay không. Ngoài ra, không rõ mức độ thường xuyên bạn cần thực hiện tác vụ này và thời gian thiết lập được phép cho mỗi lần đo.

Nếu bạn muốn thực hiện một số kiểm tra Chất lượng (về việc liệu tấm kim loại có nằm trong giới hạn chịu đựng hay không), bạn có thể muốn xem xét xử lý hình ảnh đơn giản hoặc nâng cao. để xử lý ảnh đơn giản, chụp ảnh từ chế độ xem trước và đo khoảng cách giữa một đầu của tấm kim loại đến đầu kia hoặc đặt giấy đo phía sau tấm kim loại và chụp hoặc quan sát hình ảnh để đo. Nếu bạn có một toán tử con người, đây có thể là một cách đơn giản, chỉ cần yêu cầu độ chính xác có thể bị bỏ qua, tùy thuộc vào thiết lập của khóa học.

Cảm biến tiệm cận và các loại cảm biến khác có thể bị ảnh hưởng bởi chuyển động của tấm kim loại, bạn có chắc chắn rằng nó không di chuyển?

Nếu bạn chắc chắn về chất lượng căn chỉnh (hai bề mặt song song), thì bạn có thể đẩy tấm sang một bên và sử dụng micromet thông thường hoặc thiết bị đo khác.

Các [MaxBotix HRLV MaxSonar-EZ][1]dòng (tôi nhìn vào EZ4) tuyên bố để có một đầu ra analog rất ổn định với độ chính xác 1mm, và có một số tài liệu hướng dẫn kiểm tra việc hỗ trợ cho yêu cầu của mình. Khoảng $ 40 / cảm biến. Tôi muốn phiên bản I2C để loại bỏ các yếu tố tương tự trong mạch như một yếu tố, nhưng cho đến nay các phiên bản I2C chỉ đạt độ chính xác 1CM.

RFD77402 (Qwiic) sử dụng mô-đun hồng ngoại VCSEL (Laser phát ra bề mặt khoang dọc) để đo lượng thời gian cần thiết để bật ra khỏi mục tiêu. Điều này cho phép đọc milimet chi phí thấp lên đến hai mét.

SparkFun cung cấp một bảng đột phá với giá 15 USD.

Đã tìm kiếm các giải pháp khoảng cách khác, và đã gặp câu hỏi này.

Một cảm biến mà tôi thấy hoạt động tốt là Sharp GP2Y0E02B (phiên bản kỹ thuật số) (phiên bản mới hơn là GP2Y0E03). Định cấu hình nó dưới dạng cảm biến I2C, sử dụng Arduino, tôi đã có thể có độ phân giải dưới milimet (0.156 mm - Phạm vi là ~ 630 mm, với độ phân giải 12 bit).

Hầu như tôi không tin điều đó khi tôi đọc thông số kỹ thuật, vì vậy tôi đã đặt cảm biến lên Bridgeport với mục tiêu thử nghiệm và sử dụng nó như là 'sự thật mặt đất'. Ra đến 50 mm trong một thử nghiệm đơn giản, sai số nhỏ hơn 0,2 mm; ở mức 100 mm, tôi gặp lỗi 0,4 mm.