كاميرا مسح خطي بدقة 2048 بكسل، الطراز RA-LSC-1205
صُمِّمت كاميرا المسح الخطي RA-LSC-1205 وصُنعت بأربع نسخ. وهي كاميرا مسح خطي بدقة 2048 بكسل ومعدل خطوط يبلغ 951 Hz، ويمكن استخدامها لمسح الأجسام وقياس عرض الأجسام على السير الناقل. يعرض هذا القسم الاستجابة الطيفية للكاميرا ومواصفاتها البارامترية وميزات البرنامج التجريبي ومواصفات كل نسخة.
دليل الاختيار
مطيافات النطاق المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة والقياس في الإضاءة المنخفضة
البكسلات الطويلة بأبعاد 14 μm × 200 μm هي السمة المميزة للكاميرا RA-LSC-1205، وهي سرّ أدائها الجيد في الإضاءة الضعيفة. يضم المستشعر 2,048 بكسل على طول فعّال يبلغ 28.672 mm، ويستجيب من 350 إلى 1100 nm، ويقبل أزمنة تعريض من 3 μs إلى 35.5 دقيقة. ويبلغ معدل الخطوط 951.5 خطًا في الثانية والمدى الديناميكي 400:1. نقدّم أربع نسخ، بمحوّل ADC بدقة 16 أو 12 بت، وبمعالج FPGA أو متحكم دقيق.
- المستشعر
- مصفوفة CCD خطية
- البكسلات الفعّالة
- 1 × 2048
- حجم البكسل
- 14 μm × 200 μm
- الطول الفعّال
- 28.672 mm
- معدل الخطوط
- 951.5 Hz
- النطاق الطيفي
- من 350 nm إلى 1100 nm
- النطاق الديناميكي
- 400
- دقة محوّل ADC
- 16 بت
- أدنى زمن تعريض
- 3 μs
- أقصى زمن تعريض
- 35.5 دقيقة
عند توزيع النطاق من 350 إلى 1100 nm على 2,048 بكسل، يغطي كل بكسل نحو 0.37 nm من الطيف. ويلتقط ارتفاع البكسل البالغ 200 μm صورة الشق كاملة، ما يجعل محاذاة المطياف أسهل بكثير.
يبقى خط الليزر على البكسلات التي يبلغ ارتفاعها 200 μm حتى لو تحرك إلى الأعلى أو الأسفل بعشرات الميكرومترات. ومن خلال حساب مركز الشدة على البكسلات المتجاورة، نحدد موضع الخط بدقة أفضل من خطوة البكسل البالغة 14 μm. وتقدّم الكاميرا قراءة جديدة كل 1.05 ms.
مع الإضاءة الخلفية، يسقط ظل الجسم على البكسلات الـ 2,048 وتُحدَّد الحواف انطلاقًا منه. وفي مجال رؤية عرضه 205 mm يغطي كل بكسل 0.1 mm من الجسم. وبفضل البكسلات الطويلة، لا يسبب الميل الطفيف في تثبيت الكاميرا أي مشكلة.
تبلغ مساحة كل بكسل نحو 2,800 μm²، وتتيح نسخ FPGA أزمنة تعريض تصل إلى 35.5 دقيقة. وفي النسختين -P و-I يسجّل محوّل ADC بدقة 16 بت الإشارات الضعيفة جدًا بخطوات دقيقة.
المستشعر حساس حتى 1100 nm، لذا تُسجَّل خطوط الليزر ومصادر الأشعة تحت الحمراء القريبة على المصفوفة نفسها التي ترى النطاق المرئي. ويعمل ضبط الكسب حتى 6 V/V بـ 64 خطوة على موازنة فرق الحساسية بين طرفي الطيف.
للتجارب الثابتة والبطيئة، تفي النسخة -S المعتمدة على متحكم دقيق بالغرض تمامًا، بمحوّل ADC بدقة 12 بت وزمن تعريض من 67.9 μs إلى 27 ms و66.5 خطًا في الثانية. وتجعل تعريفات Windows وLinux والأكواد النموذجية لـ Matlab وLabVIEW وC++ وC# وVB.Net وPython عملية الإعداد بسيطة.
تبلغ مساحة كل بكسل بأبعاد 14 μm × 200 μm نحو 2,800 μm². وعند زمن التعريض نفسه، يجمع البكسل الأكبر ضوءًا أكثر ويعطي إشارة أنقى في الإضاءة الضعيفة. وبمعدل 951.5 خطًا في الثانية تحصل على خط كل 1.05 ms، وهو ما يكفي للتحليل الطيفي المستمر ومراقبة العمليات. ويلتقط محوّل ADC بدقة 16 بت المدى الديناميكي البالغ 400:1، فلا يكون المحوّل هو العامل المقيِّد أبدًا. وتتيح الاستجابة من 350 إلى 1100 nm العمل مع مصابيح الهالوجين أو ليزرات الأشعة تحت الحمراء القريبة دون تغيير المستشعر. وتغطي أزمنة التعريض من 3 μs إلى 35.5 دقيقة بخطوات قدرها 1 μs مستويات إضاءة يتفاوت بعضها عن بعض بعامل يقارب 7 × 10^8.
البعد البؤري للعدسة يساوي تقريبًا مسافة العمل × 28.672 mm ÷ عرض مجال الرؤية. في المطياف، اختر محزوز حيود يوزّع الطيف على كامل الطول البالغ 28.672 mm؛ ولقياس العرض استخدم إضاءة خلفية. ويتيح أدنى زمن تعريض البالغ 3 μs مقابل فترة خط قدرها 1.05 ms التعامل مع المصادر الساطعة دون تشبّع، كما يتوفر تعريض يصل إلى 35.5 دقيقة للإشارات الضعيفة. النسخة -P هي الأكمل: FPGA ومحوّل ADC بدقة 16 بت وUSB بسرعة 480 Mbit/s وخرج تماثلي وذاكرة RAM مدمجة وعدسة وهيكل من اختيارك وبرنامج ثابت قابل للتخصيص، مع تسليم خلال 7 أيام. والنسخة -I لها الإلكترونيات نفسها دون عدسة أو هيكل أو تخصيص للبرنامج الثابت. والنسخة -A تضم محوّل ADC بدقة 12 بت وUSB بسرعة 12 Mbit/s، دون خرج تماثلي أو ذاكرة RAM. أما النسخة -S فتستخدم متحكمًا دقيقًا، وتقتصر على 66.5 خطًا في الثانية، ويقل ارتعاش التوقيت فيها عن 200 ns.
| مواصفات كاميرا المسح الخطي RA-LSC-1205 بواجهة USB | المواصفة |
|---|---|
| المستشعر | مصفوفة CCD خطية |
| حجم البكسل | 14 μm x 200 μm |
| المسافة بين البكسلات | 14 μm |
| عرض الخط | 200 μm |
| البكسلات الفعّالة | 1X2048 |
| الطول الفعّال | 28.672 mm |
| النطاق الطيفي | من 350 nm إلى 1100 nm |
| أقصى تردد للبكسل | 2 MHz |
| المدى الديناميكي | 400 |
| 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-1205-P | RA-LSC-1205-I | RA-LSC-1205-A | RA-LSC-1205-S |
|---|---|---|---|---|
| المعالج | FPGA | FPGA | FPGA | متحكم دقيق |
| ضبط الكسب | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
| ضبط الإزاحة | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
| دقة محوّل ADC | 16 بت | 16 بت | 12 bit | 12 bit |
| سرعة USB | 480Mbit/S | 480Mbit/S | 12Mbit/S | 12Mbit/S |
| خرج تناظري | ✓ | ✓ | ✗ | ✗ |
| ذاكرة RAM مدمجة | ✓ | ✓ | ✗ | ✗ |
| رتبة الاهتزاز الزمني (Jitter) | < 6.3 ns | < 6.3 ns | < 6.3 ns | < 200 ns |
| أدنى زمن تعريض | 3 μs | 3 μs | 3 μs | 67.9 μs |
| أقصى زمن تعريض | 35.5 دقيقة | 35.5 دقيقة | 35.5 دقيقة | 27 ms |
| دقة ضبط زمن التعريض | 1 μs | 1 μs | 1 μs | 12 μs |
| معدل الخطوط | 951.5 Hz | 951.5 Hz | 951.5 Hz | 66.5HZ |
| العدسة | ✓ | ✗ | ✗ | ✗ |
| طراز الهيكل | يختاره العميل | ✗ | ✗ | ✗ |
| نطاق درجة حرارة التشغيل | من −25 إلى +65 °C | من −25 إلى +65 °C | من −25 إلى +65 °C | من −25 إلى +65 °C |
| التوفّر | 7 أيام بعد الطلب | 3 أيام بعد الطلب | 3 أيام بعد الطلب | 3 أيام بعد الطلب |
| برنامج ثابت قابل للتخصيص | ✓ | ✗ | ✗ | ✗ |