كاميرا مسح خطي بدقة 1500 بكسل، الطراز RA-LSC-1103
اكتمل تصميم كاميرا المسح الخطي RA-LSC-1103 وتصنيعها في أغسطس 2020. وهي كاميرا مسح خطي أحادية اللون بدقة 1500 بكسل تعمل بتردد 641 Hz. يمكنك استخدامها لقياس السماكة وقياس عرض الأجسام على السير الناقل. وتجد في هذا القسم الاستجابة الطيفية والمواصفات البارامترية.
دليل الاختيار
قياس السماكة بالليزر والمطيافات المدمجة
تضم RA-LSC-1103 مستشعرًا صغيرًا ببكسلات دقيقة جدًا: 1,500 بكسل بخطوة 5.5 μm على طول فعّال قدره 8.25 mm. وارتفاع كل بكسل 64 μm، لذا يجمع ضوءًا كافيًا رغم عرضه الضيق. نوصي بها لقياس السماكة بالليزر وقياس العرض في مجالات الرؤية الصغيرة وأجهزة المطياف المدمجة التي تغطي من 300 إلى 1000 nm. ويبلغ معدل الخطوط 641 خطًا/ثانية مع محوّل ADC بعمق 16 بت.
- المستشعر
- مصفوفة CCD خطية
- البكسلات الفعّالة
- 1 × 1500
- حجم البكسل
- 5.5 μm × 64 μm
- الطول الفعّال
- 8.25 mm
- معدل الخطوط
- 641 Hz
- النطاق الطيفي
- من 300 nm إلى 1000 nm
- النطاق الديناميكي
- 200
- دقة محوّل ADC
- 16 بت
- أدنى زمن تعريض
- 10 μs
- أقصى زمن تعريض
- 14 دقيقة
في القياس بالتثليث، تنزاح بقعة الليزر على المستشعر بتغيّر السماكة. وبفضل الخطوة البالغة 5.5 μm والمعالجة البرمجية تصبح الإزاحات الأصغر من بكسل واحد قابلة للرصد، فيما يستوعب ارتفاع البكسل البالغ 64 μm أي انحراف رأسي طفيف في المحاذاة.
مع الإضاءة الخلفية ومجال رؤية عرضه 30 mm، يرى كل بكسل 0.02 mm من الجسم. تحصل على قياس جديد كل 1.56 ms، وتحدد البرمجيات موضع الحافة بدقة تفوق البكسل الواحد. ولا تؤثر سرعة الجسم هنا، لأن كل خط يُقاس على حدة.
تسهّل الحساسية بدءًا من 300 nm والطول الفعّال البالغ 8.25 mm بناء مطياف مدمج لقياس الامتصاص في نطاقي الأشعة فوق البنفسجية والمرئي. وإذا وزّعت النطاق من 300 إلى 1000 nm على 1,500 بكسل، يرى كل بكسل نحو 0.47 nm من الطيف.
لتتبّع موضع الشعاع في المعدات البصرية، توفّر الخطوة البالغة 5.5 μm تفاصيل مكانية دقيقة. وتجمع مساحة البكسل البالغة 352 μm² إشارة كافية حتى عند زمن تعريض 10 μs، فيما يمنع الغالق الإلكتروني التشبّع مع الأشعة الشديدة.
يستجيب المستشعر حتى 1000 nm ويرى نطاقات الأشعة تحت الحمراء القريبة إلى جانب المرئي. والإشارة أضعف عند هذا الطرف من النطاق، لكن أزمنة التعريض الطويلة حتى 14 دقيقة ومحوّل ADC بعمق 16 بت تلتقطها جيدًا.
ارتفاع البكسلات بقياس 5.5 μm × 64 μm يعادل نحو 12 ضعف عرضها. فالعرض الضيق يمنح تفاصيل مكانية دقيقة، والارتفاع يمنح ضوءًا أكثر وتحمّلًا أفضل للخطأ الرأسي. وفي قياس السماكة بالليزر، تحسب البرمجيات مركز البقعة بدقة تفوق البكسل الواحد؛ لذا يمكن في مجال رؤية عرضه 30 mm، حيث يرى كل بكسل 0.02 mm، رصد إزاحات تبلغ بضعة ميكرومترات. وبمعدل 641 خطًا/ثانية تحصل على قياس كل 1.56 ms. ويناسب زمن التعريض من 10 μs إلى 14 دقيقة ضوء الليزر الساطع والإشارات الضعيفة معًا. ثمة حدّ ينبغي مراعاته: النطاق الديناميكي 200:1 كافٍ لتحديد الحواف والقمم، لكنه لا يكفي لقياس الشدة بدقة في المشاهد عالية التباين.
الطول الفعّال 8.25 mm، لذا تكفي عدسة ذات دائرة صورة صغيرة. والبعد البؤري للعدسة يساوي تقريبًا مسافة العمل × 8.25 mm ÷ عرض مجال الرؤية. ولأن خطوة البكسل 5.5 μm فقط، اختر عدسة تفوق دقتها ذلك على امتداد الخط كله. ولقياس العرض استخدم إضاءة خلفية. وأدنى زمن تعريض البالغ 10 μs قصير مقارنةً بدورة الخط البالغة 1.56 ms، فيمكن التعامل مع ليزر ساطع ومع مصدر خافت (بأزمنة تعريض حتى 14 دقيقة) على حد سواء. يتضمن الإصدار -I وحدة FPGA وضبط الكسب والإزاحة ومحوّل ADC بعمق 16 بت وواجهة USB بسرعة 480 Mbit/s وذاكرة RAM مدمجة.
| معاملات كاميرا المسح الخطي RA-LSC-1103 بواجهة USB | المواصفة |
|---|---|
| المستشعر | مصفوفة CCD خطية |
| حجم البكسل | 5.5 μm x 64 μm |
| المسافة بين البكسلات | 5.5 μm |
| عرض الخط | 64 μm |
| البكسلات الفعّالة | 1X1500 |
| الطول الفعّال | 8.25 mm |
| النطاق الطيفي | من 300 nm إلى 1000 nm |
| أقصى تردد للبكسل | 2 MHz |
| المدى الديناميكي | 200 |
| دقة كسب PGA | 6 V/V - 64 خطوة |
| دقة الإزاحة القابلة للبرمجة | 300 mV - 512 خطوة± |
| استهلاك الطاقة | 1.5 W |
| التغذية الخارجية | غير مطلوب |
| نطاق درجة حرارة التشغيل | من −25 إلى +65 °C |
| أنظمة التشغيل | Windows 64-bit وLinux |
| منفذ الاتصال | منفذ USB2.0 |
| تعدّد الكاميرات | مدعوم |
| برنامج تشغيل الجهاز | نعم |
| أكواد نموذجية | Matlab,LabView,C++,C#,VB.Net,Python |
| دليل اختيار الكاميرا | RA-LSC-1103-I |
|---|---|
| المعالج | FPGA |
| ضبط الكسب | ✓ |
| ضبط الإزاحة | ✓ |
| دقة محوّل ADC | 16 بت |
| سرعة USB | 480Mbit/S |
| ذاكرة RAM مدمجة | ✓ |
| رتبة الاهتزاز الزمني (Jitter) | < 6.3 ns |
| أدنى زمن تعريض | 10 μs |
| أقصى زمن تعريض | 14 دقيقة |
| دقة ضبط زمن التعريض | 1 μs |
| معدل الخطوط | 641 Hz |
| نطاق درجة حرارة التشغيل | من −25 إلى +65 °C |
| التوفّر | 3 أيام بعد الطلب |