كاميرا مسح خطي بدقة 2048 بكسل، الطراز RA-LSC-0751
اكتمل تصميم كاميرا المسح الخطي RA-LSC-0751 وتصنيعها في أكتوبر 2015. وهي كاميرا أحادية اللون بدقة 2048 بكسل مزوّدة بغالق إلكتروني ومعدل خطوط 2376 Hz. يمكنك استخدامها لمسح الأجسام وقياس السماكة وقياس عرض الأجسام على السير الناقل. ويعرض هذا القسم الاستجابة الطيفية والمواصفات البارامترية.
دليل الاختيار
مسح الأجسام السريعة أو المهتزة، حتى تحت إضاءة قوية
حين يتحرك الجسم بسرعة أو يهتز، تتلطخ حوافه عادةً في الصورة. وقد صمّمنا RA-LSC-0751 لهذه الحالة تحديدًا: إذ يقلّص غالقها الإلكتروني زمن التعريض حتى 1 μs بمعزل عن معدل الخطوط. يضم المستشعر 2,048 بكسل بقياس 14 μm × 14 μm على طول فعّال قدره 28.672 mm ويعمل بمعدل 2,376 خطًا/ثانية. والاستجابة الطيفية من 400 إلى 1000 nm، ويلتقط محوّل ADC بعمق 16 بت النطاق الديناميكي 6000:1.
- المستشعر
- مصفوفة CCD خطية
- البكسلات الفعّالة
- 1 × 2048
- حجم البكسل
- 14 μm × 14 μm
- الطول الفعّال
- 28.672 mm
- معدل الخطوط
- 2376 Hz
- النطاق الطيفي
- من 400 nm إلى 1000 nm
- النطاق الديناميكي
- 6000
- دقة محوّل ADC
- 16 بت
- أدنى زمن تعريض
- 1 μs
- أقصى زمن تعريض
- 35.5 دقيقة
مع الإضاءة الخلفية، تقيس الكاميرا العرض 2,376 مرة في الثانية، أي قيمة جديدة كل 421 μs. وفي مجال رؤية عرضه 150 mm يرى كل بكسل 0.073 mm من الجسم، وتحدد البرمجيات موضع الحافة بدقة تفوق البكسل الواحد. ولا تؤثر سرعة الجسم هنا، لأن كل خط قياس مستقل.
الجسم المتحرك بسرعة 1 m/s لا يقطع سوى 10 μm خلال زمن تعريض قدره 10 μs، فتبقى الحافة حادة في الصورة حتى عندما تهتز القطعة على الخط. ويساعد النطاق الديناميكي 6000:1 على تحديد الحافة بشكل صحيح على الأسطح ذات الانعكاس غير المنتظم.
يبني تكديس الخطوط صورة ثنائية الأبعاد للجسم المتحرك. وفي مجال رؤية عرضه 150 mm يغطي كل بكسل 0.073 mm، لذا ينبغي ألا تتجاوز سرعة الجسم نحو 173 mm/s لتجنّب تمدّد الصورة أو انضغاطها. ويُبقي زمن التعريض القصير كل خط خاليًا من الضبابية.
بالقرب من العمليات الساخنة أو مصادر الليزر، يكون الضوء قويًا بما يكفي لإشباع المستشعر بسهولة. ومع هذه الكاميرا يمكنك خفض زمن التعريض إلى 1 μs، أي أقصر بأكثر من 400 مرة من دورة الخط البالغة 421 μs، فيما يظل البكسل الكبير بقياس 14 μm × 14 μm يعطي إشارة قابلة للاستخدام عند أزمنة التعريض القصيرة هذه.
تُبلغ الكاميرا عن موضع حافة اللوح أو السلك كل 421 μs. ويُبقي محوّل ADC بعمق 16 بت وضبط الإزاحة على ±512 خطوة مستوى الأسود ثابتًا، فلا تنزاح عتبة الحافة عند تغيّر الإضاءة.
النقطة الأساسية في هذه الكاميرا أن زمن التعريض غير مرتبط بمعدل الخطوط؛ فعند 2,376 خطًا/ثانية يستغرق كل خط نحو 421 μs، ومع ذلك يستطيع الغالق تقليص زمن التعريض إلى 1 μs. وضبابية الحركة تساوي سرعة الجسم × زمن التعريض، فلجسم بسرعة 1 m/s وزمن تعريض 10 μs لا تتجاوز 10 μm، وهو أصغر مما يراه بكسل واحد من الجسم في أي مجال رؤية عادي. والبكسل بقياس 14 μm × 14 μm (196 μm²) كبير بما يكفي كي لا يحرم التعريض القصير الإشارةَ. وفي مجال رؤية عرضه 150 mm يرى كل بكسل 0.073 mm، وتبلغ السرعة القصوى للجسم للحصول على صورة غير مشوّهة نحو 173 mm/s، وإذا وسّعت المجال إلى 300 mm تتضاعف القيمتان. ويُبقي النطاق الديناميكي 6000:1 ومحوّل ADC بعمق 16 بت الحافة واضحة في الإضاءة غير المنتظمة.
البعد البؤري للعدسة يساوي تقريبًا مسافة العمل × 28.672 mm ÷ عرض مجال الرؤية. وإذا كان الجسم متحركًا، فطابِق سرعته مع معدل 2,376 خطًا/ثانية ومع ما يراه كل بكسل من الجسم، كي لا تتمدد الصورة أو تنضغط. ولقياس العرض والحواف تعطي الإضاءة الخلفية أفضل النتائج. وتحت الإضاءة القوية اضبط زمن التعريض على قيمة أقل بكثير من 421 μs، أما في الأعمال الثابتة بإضاءة منخفضة فتتوفر أزمنة تعريض حتى 35.5 دقيقة. يتضمن الإصدار -I وحدة FPGA وضبط الكسب والإزاحة ومحوّل ADC بعمق 16 بت وواجهة USB بسرعة 480 Mbit/s وخرجًا تناظريًا وذاكرة RAM مدمجة. وإذا كان معدل 1,905 خطًا/ثانية كافيًا ولا تحتاج إلى غالق قصير، فاطّلع على RA-LSC-0551 ذات هندسة المستشعر نفسها.
| معاملات كاميرا المسح الخطي RA-LSC-0751 بواجهة USB | المواصفة |
|---|---|
| المستشعر | مصفوفة CCD خطية |
| حجم البكسل | 14 μm x 14 μm |
| المسافة بين البكسلات | 14 μm |
| عرض الخط | 14 μm |
| البكسلات الفعّالة | 1X2048 |
| الطول الفعّال | 28.672 mm |
| النطاق الطيفي | من 400 nm إلى 1000 nm |
| أقصى تردد للبكسل | 5 MHz |
| المدى الديناميكي | 6000 |
| 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-0751-I |
|---|---|
| المعالج | FPGA |
| ضبط الكسب | ✓ |
| ضبط الإزاحة | ✓ |
| دقة محوّل ADC | 16 بت |
| سرعة USB | 480Mbit/S |
| خرج تناظري | ✓ |
| ذاكرة RAM مدمجة | ✓ |
| رتبة الاهتزاز الزمني (Jitter) | < 6.3 ns |
| أدنى زمن تعريض | 1 μs |
| أقصى زمن تعريض | 35.5 دقيقة |
| دقة ضبط زمن التعريض | 1 μs |
| معدل الخطوط | 2376 Hz |
| نطاق درجة حرارة التشغيل | من −25 إلى +65 °C |
| التوفّر | 3 أيام بعد الطلب |