Czujniki odległości z dokładnością 1 mm?

Wykonuję urządzenie do pomiarów. Chciałbym zmierzyć odległość z dokładnością do 1 mm. Zasięg może wynosić od 2 cm do 15 cm. Spojrzałem na czujniki zbliżeniowe, ale odczyty wyświetlane przez te czujniki nie są stałe.

Chciałbym zmierzyć grubość płyty (stal węglowa). Dwa czujniki zostaną zamontowane na konstrukcji. Czujniki podadzą mi odległość powierzchni od czujnika. Następnie obliczyć grubość płyty.

Jakie są możliwe rodzaje tanich czujników, których mogę użyć?

Odpowiedź na pytanie:

Jakie są możliwe rodzaje tanich czujników, których mogę użyć?

Istnieje kilka rodzajów czujników, które mogą zapewnić dokładność na poziomie milimetrowym. „Niski koszt” jest bardzo względnym terminem, więc musisz zrobić zakupy w oparciu o określony budżet.

Czujniki optyczne

Uwzględniono tutaj te z wymienionych przez ciebie typów, chociaż jest to bardzo tani czujnik, który ma na celu raczej zapewnienie „tak, coś przede mną, o bardzo odległej”. Istnieją również systemy czujników laserowych , które mogą zapewnić dokładność na poziomie milimetrowym.

Czujniki ultradźwiękowe

Większość czujników ultradźwiękowych ma stosunkowo niską dokładność; w zakresie 25,4 mm. Ale niektóre czujniki wyższej klasy mają dokładność poniżej milimetra. Niektóre są samodzielnymi jednostkami o wysokiej dokładności.

Czujniki wiroprądowe

Pomiary indukują prądy wirowe i zapewniają niesamowitą dokładność .

Pomiar mechaniczny

Może to wynikać z diagramu, ale nie jest określone. Suwmiarki są oczywistym wyborem do pomiaru grubości. W przypadku podejścia półautomatycznego można również użyć czujników przemieszczenia liniowego.

Możliwe są różne rozwiązania w zależności od konkretnych wymagań.

System kontaktowy

Jest to prawdopodobnie najbardziej oczywisty system, składający się z 1 lub 2 ramion dźwigni odchylonych przez płytkę. Mierząc ugięcie można określić rozmiar. Główną wadą tego jest to, że jest to system kontaktowy, który może stanowić problem w zależności od konfiguracji.

System wideo

Inną alternatywą, która byłaby łatwa do wdrożenia, jest system wideo. Zamontuj kamerę nad próbką i zobrazuj przechodzącą płytkę. Rozmiar można ustalić, kalibrując aparat przed ręką lub montując skalę liniową pod płytą. Rozdzielczość będzie zależeć od rozdzielczości kamery i skali, chociaż uważam, że 1 mm nie powinno być trudne do osiągnięcia. To prawdopodobnie zrobiłbym, gdybyś nie chciał systemu kontaktów.

Dalmierz laserowy

Mogą być możliwe w zależności od tego, co uważasz za niskie koszty. Większość systemów opiera się na czasie lotu, co ogranicza rozdzielczość do ~ 1 mm. Ponadto większość tanich systemów, jakie widziałem, ma minimalny zasięg co najmniej 5 cm, co może być dla ciebie za duże.

Interferometr

Może być również możliwe. Jednak proste metody zliczania prążków mają trudności podczas pomiaru kroków, więc prawdopodobnie nie będą odpowiednie do pomiaru płytki (chyba że jest nieskończona). Metody skanowania częstotliwości są możliwe, ale prawdopodobnie nie mieszczą się w niskich kosztach, prędkość pomiaru może również stanowić problem w zależności od wymaganej długości próbki i przepustowości.

Nie określono, czy chcesz pobrać odczyty czujnika do komputera, czy nie. Ponadto nie jest jasne, jak często należy wykonywać to zadanie i ile czasu konfiguracji jest dozwolona na pomiar.

Jeśli chcesz przeprowadzić kontrolę jakości (czy metalowa płyta mieści się w granicach tolerancji), możesz rozważyć proste lub zaawansowane przetwarzanie obrazu. w celu prostego przetwarzania obrazu zrób zdjęcie z widoku z przodu i zmierz odległość między jednym końcem metalowej płytki a drugim końcem lub umieść papier pomiarowy za metalową płytą i zrób lub obserwuj zdjęcie do pomiaru. Jeśli masz człowieka, to prawdopodobnie byłby to prosty sposób, tylko wymóg dokładności może zostać pominięty, w zależności od konfiguracji oczywiście.

Ruchy metalowej płyty mogą wpływać na czujniki zbliżeniowe i inne czujniki, czy jesteś pewien, że się nie porusza?

Jeśli masz pewność co do jakości wyrównania (że dwie powierzchnie są równoległe), możesz popchnąć płytkę na bok i użyć zwykłego mikrometru lub innego urządzenia pomiarowego.

[MaxBotix HRLV MaxSonar-EZ][1]Linia (Patrzę na EZ4) twierdzi, że ma bardzo stabilny wyjście analogowe z dokładnością do 1 mm, i ma pewne wspierającą dokumentacją testową dla swoich roszczeń. Około 40 USD / czujnik. Chciałbym wersję I2C, aby wyeliminować analogiczne dziwactwa w obwodach jako czynnik, ale jak dotąd I2C osiągają tylko dokładność 1 CM.

RFD77402 (Qwiic) wykorzystuje moduł podczerwieni VCSEL (Laser pionowy emitujący powierzchnię) do pomiaru czasu potrzebnego do odbicia się od celu. Umożliwia to tanie odczyty milimetrowe do dwóch metrów.

SparkFun oferuje breakout board za około 15 USD.

Szukał innych rozwiązań odległości i natknąłem się na to pytanie.

Czujnik, który według mnie działa dobrze, to Sharp GP2Y0E02B (wersja cyfrowa) (nowsza wersja to GP2Y0E03). Konfigurując go jako czujnik I2C, używając Arduino, udało mi się uzyskać rozdzielczość poniżej milimetra (0,156 mm - Zakres wynosi ~ 630 mm, przy rozdzielczości 12 bitów).

Prawie w to nie wierzyłem, kiedy czytałem specyfikację, więc umieściłem czujnik na Bridgeport z celem testowym i użyłem tego jako „prawdziwej prawdy”. Do 50 mm w prostym teście błąd był mniejszy niż 0,2 mm; na 100 mm mam błąd około 0,4 mm.