5-Megapixel-Kamera, Modell RA-ASC-5000
Entwicklung und Bau der 5-Megapixel-Kamera RA-ASC-5000-I wurden im Esfand 1400 (Februar/März 2022) abgeschlossen. Anders als die Modelle ASC-0229 und ASC-0267 basiert diese Kamera nicht auf einem CCD, sondern auf einem CMOS-Sensor. Dank der Modi Double Shutter und Frame Straddling ist sie eine gute Wahl für PIV-Anwendungen. Die Kamera kann sich auf eine Laserquelle synchronisieren und ebenso eine Laserquelle synchronisieren. Im AOI-Modus wählen Sie einen bestimmten Bildbereich aus und erhöhen so die Aufnahmegeschwindigkeit. Außerdem lassen sich verschiedene Auflösungen einstellen. Diese und Dutzende weitere Funktionen machen die Kamera zu einer passenden Lösung für viele industrielle und wissenschaftliche Anwendungen. Spektrale Empfindlichkeit und technische Parameter finden Sie in diesem Abschnitt.
Auswahlhilfe
Für PIV, DIC und schnelle Inspektion großer Sichtfelder
Fünf Megapixel bei 60 Bildern/s, mit großen 4.8-μm-Pixeln. Die RA-ASC-5000-I besitzt einen CMOS-Sensor mit 2592 × 2048 Pixeln auf einer Sensorfläche von 12.440 mm × 9.8 mm – der größte CMOS-Sensor unter unseren Flächenkameras. Die 8-Bit-Daten werden über USB 3.0 mit 2.54 Gbit/s übertragen, und die Kamera arbeitet von -30 bis +70 °C. Wir haben sie für die Messung von Geschwindigkeits- und Verschiebungsfeldern in der Strömungsforschung und experimentellen Mechanik sowie für die Inspektion bewegter Objekte in großen Sichtfeldern entwickelt.
- Sensor
- CMOS
- Effektive Pixel
- H2592 X V2048 =5M
- Pixelgröße
- 4.8 μm × 4.8 μm
- Aktive Sensorfläche
- 12.440 mm(H) * 9.8 mm(V)
- Bildrate
- Max. 60 Hz
- Spektralbereich
- 400 nm bis 700 nm
- ADC-Auflösung
- 8 Bit
- Schnittstelle
- USB3.0-Schnittstelle
- Betriebstemperatur
- −30 bis +70 °C
Das 23-μm²-Pixel sammelt etwa 4.8-mal so viel von kleinen Partikeln gestreutes Licht wie ein 2.2-μm-Pixel. Bei einem Sichtfeld von 120 mm erfasst jedes Pixel 46 μm. Bewegt sich ein Partikel also zwischen zwei Bildern im Abstand von 16.7 ms um 8 Pixel, beträgt seine Geschwindigkeit 22 mm/s.
Im Windkanal oder Wasserkanal decken 2592 × 2048 Pixel bei einem Seitenverhältnis von 1.27:1 ein nahezu quadratisches Feld mit gleicher Auflösung in beiden Richtungen ab. Mit 60 Bildern/s verfolgen Sie Strömungsmuster, die sich innerhalb von einigen zehn Millisekunden ändern.
Bei einem Sichtfeld von 200 mm erfasst jedes Pixel 77 μm der Probe, und Subsets von 21 Pixeln mit 10 Pixeln Schrittweite ergeben etwa 257 × 203 Messpunkte. Bei 16.7 ms zwischen zwei Bildern werden Belastungsphasen von mehr als 0.1 s jeweils in mehreren Bildern erfasst.
Bei einem Sichtfeld von 400 mm erfasst jedes der 2592 Pixel über die Bildbreite 154 μm. Ein Teil, das sich mit 1 m/s bewegt, legt zwischen zwei Bildern 16.7 mm zurück. Für ein scharfes Bild muss die Belichtung so kurz sein, dass sich das Teil währenddessen um weniger als ein Pixel bewegt.
Bei 60 Bildern/s und vollen 5 Megapixeln wird ein Ereignis von einigen hundert Millisekunden über Dutzende von Bildern aufgezeichnet. Der integrierte RAM puffert die Sequenz, während sie über USB 3.0 übertragen wird.
Was diese Kamera auszeichnet, sind große 4.8-μm-Pixel und 60 Bilder/s bei vollen 5 Megapixeln. Jedes Pixel ist 23 μm² groß und sammelt bei kurzen Belichtungszeiten etwa 4.8-mal so viel Signal wie das 2.2-μm-Pixel der RA-ASC-9031-I. Deshalb arbeitet sie auch mit energiearmem gepulstem Licht gut. Im Normalbetrieb liegen 16.7 ms zwischen zwei Bildern. Bei PIV verkürzt Frame Straddling diesen Abstand auf wenige Mikrosekunden, sodass Sie in einem Sichtfeld von 120 mm Geschwindigkeiten von mehreren Metern pro Sekunde messen können. Bei voller Rate ergeben 2592 × 2048 Pixel × 60 Bilder × 8 Bit etwa 2.55 Gbit/s – praktisch die gesamte Verbindung mit 2.54 Gbit/s. Auch deshalb ist die Ausgabe 8-bittig. Der große 12.440-mm-Sensor bedeutet, dass Sie für dasselbe Sichtfeld eine etwa 2.6-mal so große Brennweite benötigen wie bei den Modellen mit 4.80-mm-Sensor.
Die Brennweite ergibt sich näherungsweise aus Arbeitsabstand × Sensorbreite ÷ Sichtfeldbreite. Mit einem 12.440-mm-Sensor benötigen Sie für ein Sichtfeld von 300 mm aus 1 m Entfernung ein Objektiv mit etwa 41 mm. Da der Sensor groß ist, muss das Objektiv einen Bildkreis von über 15.8 mm abdecken und Details um 4.8 μm auflösen. Die Beleuchtung muss innerhalb eines Bruchteils des 16.7-ms-Bildes genügend Signal liefern. Bei PIV stimmen Sie die Pulsenergie auf die von jedem Pixel erfasste Fläche und auf die Strömungsgeschwindigkeit ab. Die Version -I umfasst ein FPGA, Gain- und Offset-Einstellung, einen 8-Bit-Wandler, USB mit 2.54 Gbit/s und integrierten RAM, arbeitet von -30 bis +70 °C und wird 3 Tage nach Bestellung ausgeliefert. Ist die Szene statisch und wünschen Sie feinere Details, ist die RA-ASC-9031-I mit 2.2-μm-Pixeln und 12-Bit-Ausgabe die bessere Wahl.
| Parameter der USB-Flächenkamera RA-ASC-5000 | Spezifikation |
|---|---|
| Sensor | CMOS |
| Pixelgröße | 4.8 μm x 4.8 μm |
| Effektive Pixel | H2592 X V2048 =5M |
| Aktive Sensorfläche | 12.440 mm(H) * 9.8 mm(V) |
| Spektralbereich | 400 nm bis 700 nm |
| Max. Pixelfrequenz | 350 MHz – Übertaktung |
| Leistungsaufnahme | 4.2 W |
| Externe Versorgung | Nicht erforderlich |
| Betriebstemperaturbereich | −30 bis +70 °C |
| Betriebssysteme | Windows 64-Bit und Linux |
| Kommunikationsschnittstelle | USB3.0-Schnittstelle |
| Mehrere Kameras | Unterstützt |
| Gerätetreiber | Ja |
| Beispielcode | Matlab,LabView,C++,C#,VB.Net,Python |
| Leitfaden zur Kameraauswahl | RA-ASC-5000-I |
|---|---|
| Prozessor | FPGA |
| Gain-Einstellung | ✓ |
| Offset-Einstellung | ✓ |
| ADC-Auflösung | 8 Bit |
| USB-Geschwindigkeit | 2.54Gbit/S |
| Integrierter RAM | ✓ |
| Jitter | < 10 ns |
| Bildrate | Max. 60 Hz |
| Betriebstemperaturbereich | −30 bis +70 °C |
| Verfügbarkeit | 3 Tage nach Bestellung |