RA-LSC-0551 — линейная камера 2048 пикселей
Разработка и изготовление камеры RA-LSC-0551 были завершены в апреле 2016 года. RA-LSC-0551 — монохромная линейная камера на 2048 пикселей с частотой 1905 Hz. Её можно использовать для сканирования объектов, измерения толщины и ширины объектов на конвейерной ленте. В этом разделе приведены спектральная характеристика и параметры.
Руководство по выбору
Измерения ширины, толщины и положения кромки на производственных линиях
Крупнее пиксели — больше света за меньшее время. Пиксели 14 μm × 14 μm камеры RA-LSC-0551 имеют вчетверо большую площадь, чем пиксель 7 μm, и поэтому собирают больше сигнала при той же экспозиции. Мы создали эту камеру для непрерывного измерения ширины, толщины и положения края на производственных линиях. CCD имеет 2,048 пикселей на длине 28.672 mm и считывает 1,905 строк/с. Динамический диапазон — 6000:1, АЦП 16-битный, спектральная чувствительность — 400–1000 nm.
- Сенсор
- Линейная CCD-матрица
- Эффективные пиксели
- 1 × 2048
- Размер пикселя
- 14 μm × 14 μm
- Активная длина
- 28.672 mm
- Частота строк
- 1905.0 Hz
- Спектральный диапазон
- от 400 nm до 1000 nm
- Динамический диапазон
- 6000
- Разрядность АЦП
- 16 bit
- Минимальная экспозиция
- 525 μs
- Максимальная экспозиция
- 17.5 min
При контровой подсветке тень объекта падает на 2,048 пикселей. При поле зрения 300 mm каждый пиксель охватывает 0.146 mm объекта, а программная обработка определяет край с субпиксельной точностью. Благодаря 1,905 измерениям в секунду ширина контролируется без перерывов.
Наблюдение края сбоку или лазерная триангуляция преобразуют толщину в смещение на сенсоре. Пиксель площадью 196 μm² собирает достаточный сигнал даже при экспозиции 525 μs. Динамический диапазон 6000:1 сохраняет видимость края, несмотря на неравномерные отражения.
По мере движения объекта под камерой строки формируют двумерное изображение. При поле зрения 300 mm каждый пиксель охватывает 0.146 mm, поэтому, чтобы изображение не растягивалось и не сжималось, объект должен двигаться не быстрее примерно 279 mm/s. Такого изображения достаточно для подсчёта и обнаружения дефектов.
Сенсор чувствителен до 1000 nm, поэтому можно использовать подсветку ближнего ИК-диапазона. На некоторых материалах она даёт иной контраст, чем видимый свет. Регулировка усиления в 64 шага компенсирует различную чувствительность сенсора на разных длинах волн.
Положение края листа или кабеля передаётся каждые 525 μs. Благодаря динамическому диапазону 6000:1 и 16-битному выходу мы определяем край с субпиксельной точностью даже на полупрозрачном фоне.
Пиксель 14 μm × 14 μm имеет площадь 196 μm² — вчетверо больше, чем пиксель 7 μm. При той же экспозиции накопленный заряд и отношение сигнал/шум возрастают в той же пропорции. Это важно при 1,905 строк/с, когда каждая строка длится всего 525 μs. На сенсоре длиной 28.672 mm каждый пиксель охватывает 0.146 mm объекта при поле зрения 300 mm и около 0.29 mm при поле 600 mm. Для двумерного изображения объект должен смещаться на один пиксель за период строки. Поэтому его скорость не должна превышать примерно 279 mm/s при поле 300 mm или 558 mm/s при поле 600 mm. При измерении ширины такого ограничения нет, поскольку каждая строка — отдельное измерение, и изменения ширины проявляются в пределах 1 ms. Динамический диапазон 6000:1 соответствует примерно 12.6 бит, и 16-битный преобразователь полностью его охватывает, поэтому АЦП не ограничивает разрешение по интенсивности.
Фокусное расстояние приблизительно равно рабочему расстоянию × 28.672 mm ÷ ширину поля зрения. При шаге 14 μm объектив не обязан быть таким же резким, как для сенсора с шагом 7 μm. Минимальная экспозиция при 1,905 строк/с составляет 525 μs, поэтому каждая строка накапливает свет в течение всего своего периода. Освещение должно обеспечивать достаточный сигнал за полмиллисекунды. Для статических задач при слабом освещении экспозицию можно увеличить до 17.5 минут. Версия -I включает FPGA, регулировку усиления и смещения, 16-битный АЦП, USB 480 Mbit/s, аналоговый выход и встроенную RAM, рабочая температура — от -10 до +55 °C. Для той же геометрии с частотой 2,376 строк/с и экспозицией от 1 μs обратите внимание на RA-LSC-0751.
| Параметры линейной USB-камеры RA-LSC-0551 | Характеристика |
|---|---|
| Сенсор | Линейная CCD-матрица |
| Размер пикселя | 14 μm x 14 μm |
| Шаг пикселей | 14 μm |
| Ширина линии | 14 μm |
| Эффективные пиксели | 1X2048 |
| Активная длина | 28.672 mm |
| Спектральный диапазон | от 400 nm до 1000 nm |
| Макс. пиксельная частота | 4 MHz |
| Динамический диапазон | 6000 |
| Разрешение усиления PGA | 6 V/V — 64 шага |
| Разрешение программируемого смещения | 300 mV — 512 шагов ± |
| Энергопотребление | 1.5 W |
| Внешнее питание | Не требуется |
| Диапазон рабочих температур | от −10 до +55 °C |
| Операционные системы | Windows 64-bit и Linux |
| Интерфейс связи | Порт USB2.0 |
| Работа с несколькими камерами | Поддерживается |
| Драйвер устройства | Да |
| Примеры кода | Matlab,LabView,C++,C#,VB.Net,Python |
| Руководство по выбору камеры | RA-LSC-0551-I |
|---|---|
| Процессор | FPGA |
| Регулировка усиления | ✓ |
| Регулировка смещения | ✓ |
| Разрядность АЦП | 16 bit |
| Скорость USB | 480Mbit/S |
| Аналоговый выход | ✓ |
| Встроенная RAM | ✓ |
| Джиттер | < 6.3 ns |
| Мин. экспозиция | 525 μs |
| Макс. экспозиция | 17.5 min |
| Шаг регулировки экспозиции | 1 μs |
| Частота строк | 1905.0 Hz |
| Диапазон рабочих температур | от −10 до +55 °C |
| Наличие | 3 дня после заказа |

