RA-LSC-1103 Zeilenkamera mit 1500 Pixeln
Entwicklung und Bau der Zeilenkamera RA-LSC-1103 wurden im August 2020 abgeschlossen. Die RA-LSC-1103 ist eine monochrome Zeilenkamera mit 1500 Pixeln, die mit 641 Hz arbeitet. Sie eignet sich für die Dickenmessung und die Breitenmessung von Objekten auf einem Förderband. Spektrale Empfindlichkeit und technische Parameter finden Sie in diesem Abschnitt.
Auswahlhilfe
Laser-Dickenmessung und kompakte Spektrometer
Die RA-LSC-1103 besitzt einen kleinen Sensor mit sehr feinen Pixeln: 1500 Pixel im Raster von 5.5 μm auf einer aktiven Länge von 8.25 mm. Jedes Pixel ist 64 μm hoch und sammelt daher trotz seiner geringen Breite genügend Licht. Wir empfehlen sie für die Laser-Dickenmessung, die Breitenmessung in kleinen Sichtfeldern und kompakte Spektrometer für 300 bis 1000 nm. Die Zeilenrate beträgt 641 Zeilen/s, mit einem 16-Bit-ADC.
- Sensor
- Linearer CCD-Array
- Effektive Pixel
- 1 × 1500
- Pixelgröße
- 5.5 μm × 64 μm
- Aktive Länge
- 8.25 mm
- Zeilenrate
- 641 Hz
- Spektralbereich
- 300 nm bis 1000 nm
- Dynamikbereich
- 200
- ADC-Auflösung
- 16 Bit
- Minimale Belichtungszeit
- 10 μs
- Maximale Belichtungszeit
- 14 min
Bei der Triangulation verschiebt sich der Laserpunkt auf dem Sensor, wenn sich die Dicke ändert. Mit dem Raster von 5.5 μm und softwareseitiger Auswertung werden auch Verschiebungen unterhalb eines Pixels sichtbar. Die Pixelhöhe von 64 μm gleicht kleine vertikale Fehlausrichtungen aus.
Mit Hintergrundbeleuchtung und einem Sichtfeld von 30 mm erfasst jedes Pixel 0.02 mm des Objekts. Alle 1.56 ms erhalten Sie einen neuen Messwert, und die Software lokalisiert die Kante mit Subpixel-Genauigkeit. Die Objektgeschwindigkeit spielt hier keine Rolle, da jede Zeile für sich gemessen wird.
Die Empfindlichkeit ab 300 nm und eine aktive Länge von 8.25 mm erleichtern den Bau eines kompakten Spektrometers für UV- und VIS-Absorption. Verteilt man das Band von 300 bis 1000 nm auf 1500 Pixel, erfasst jedes Pixel etwa 0.47 nm des Spektrums.
Für die Verfolgung der Strahlposition in optischen Geräten liefert das Raster von 5.5 μm feine räumliche Details. Die Pixelfläche von 352 μm² sammelt selbst bei 10 μs Belichtung genügend Signal, und der elektronische Verschluss verhindert eine Sättigung bei intensiven Strahlen.
Der Sensor ist bis 1000 nm empfindlich und erfasst neben dem sichtbaren Bereich auch NIR-Banden. Am Ende des Bandes ist das Signal schwächer, doch lange Belichtungszeiten von bis zu 14 Minuten und der 16-Bit-ADC erfassen es zuverlässig.
Die Pixel mit 5.5 μm × 64 μm sind etwa 12-mal so hoch wie breit. Die geringe Breite sorgt für feine räumliche Details, die Höhe für mehr Licht und eine höhere Toleranz gegenüber vertikalen Abweichungen. Bei der Laser-Dickenmessung berechnet die Software das Spotzentrum mit Subpixel-Genauigkeit. In einem Sichtfeld von 30 mm, in dem jedes Pixel 0.02 mm erfasst, lassen sich so Verschiebungen von wenigen Mikrometern erkennen. Bei 641 Zeilen/s erhalten Sie alle 1.56 ms einen Messwert. Belichtungszeiten von 10 μs bis 14 Minuten eignen sich für helles Laserlicht ebenso wie für schwache Signale. Eine Grenze sollten Sie beachten: Der Dynamikbereich von 200:1 genügt zur Lokalisierung von Kanten und Peaks, nicht aber für präzise Intensitätsmessungen in kontrastreichen Szenen.
Die aktive Länge beträgt 8.25 mm, ein Objektiv mit kleinem Bildkreis genügt also. Die Brennweite ergibt sich näherungsweise aus Arbeitsabstand × 8.25 mm ÷ Sichtfeldbreite. Da das Pixelraster nur 5.5 μm beträgt, wählen Sie ein Objektiv, das entlang der gesamten Zeile feiner auflöst. Für die Breitenmessung verwenden Sie eine Hintergrundbeleuchtung. Die minimale Belichtungszeit von 10 μs ist im Vergleich zur Zeilenperiode von 1.56 ms kurz, sodass sowohl ein heller Laser als auch eine schwache Quelle (mit Belichtungszeiten bis 14 Minuten) beherrschbar sind. Die Version -I besitzt ein FPGA, Gain- und Offset-Einstellung, einen 16-Bit-ADC, USB mit 480 Mbit/s und integrierten RAM.
| Parameter der USB-Zeilenkamera RA-LSC-1103 | Spezifikation |
|---|---|
| Sensor | Linearer CCD-Array |
| Pixelgröße | 5.5 μm x 64 μm |
| Pixelabstand | 5.5 μm |
| Zeilenbreite | 64 μm |
| Effektive Pixel | 1X1500 |
| Aktive Länge | 8.25 mm |
| Spektralbereich | 300 nm bis 1000 nm |
| Max. Pixelfrequenz | 2 MHz |
| Dynamikbereich | 200 |
| PGA-Verstärkungsauflösung | 6 V/V – 64 Stufen |
| Auflösung des programmierbaren Offsets | 300 mV – 512 Stufen ± |
| Leistungsaufnahme | 1.5 W |
| Externe Versorgung | Nicht erforderlich |
| Betriebstemperaturbereich | −25 bis +65 °C |
| Betriebssysteme | Windows 64-Bit und Linux |
| Kommunikationsschnittstelle | USB2.0-Schnittstelle |
| Mehrere Kameras | Unterstützt |
| Gerätetreiber | Ja |
| Beispielcode | Matlab,LabView,C++,C#,VB.Net,Python |
| Leitfaden zur Kameraauswahl | RA-LSC-1103-I |
|---|---|
| Prozessor | FPGA |
| Gain-Einstellung | ✓ |
| Offset-Einstellung | ✓ |
| ADC-Auflösung | 16 Bit |
| USB-Geschwindigkeit | 480Mbit/S |
| Integrierter RAM | ✓ |
| Jitter | < 6.3 ns |
| Belichtung min. | 10 μs |
| Belichtung max. | 14 min |
| Belichtungsauflösung | 1 μs |
| Zeilenrate | 641 Hz |
| Betriebstemperaturbereich | −25 bis +65 °C |
| Verfügbarkeit | 3 Tage nach Bestellung |