Sensor jarak laser, juga dikenal sebagai pengukur jarak laser, adalah alat pengukur jarak optik. Mereka dapat mengukur jarak ke objek tertentu menggunakan sinar laser non-invasif.
Pengukur jarak laser juga dapat berfungsi sebagai sensor jarak untuk mendeteksi objek dalam jarak tertentu.
Pada artikel ini, kita akan membahas tentang sensor jarak laser, prinsip kerja mereka dan meninjau beberapa model dari beberapa produsen paling populer.
Apa itu Sensor Jarak Laser dan Bagaimana Cara Kerjanya?
Sensor jarak laser adalah perangkat yang menggunakan sinar laser untuk menentukan jarak ke suatu objek. Mereka juga dikenal sebagai pengukur jarak laser, pengukur jarak laser, dan telemeter laser.
Ada beberapa cara untuk mengukur jarak seperti:
- Prinsip Waktu Penerbangan
- Triangulasi dan teknik serupa
Prinsip waktu penerbangan adalah bentuk operasi yang paling umum. Dalam mode operasi ini, pulsa sinar laser dikirim ke objek pengukuran. Sinar ini dipersempit menggunakan sistem lensa.
Ketika sinar mengenai objek, itu dipantulkan dari permukaan kembali ke sensor. Sensor mengukur waktu yang dibutuhkan oleh sinar untuk melakukan perjalanan ke target dan kembali.
Dalam banyak kasus, sensor itu sendiri berisi prosesor sinyal khusus untuk menghitung waktu dan menentukan jarak antara objek dan sensor.
Metode triangulasi menggunakan sudut sinar pantul untuk menentukan jarak benda. Ini juga dikenal sebagai teknik perpindahan. Jenis sensor ini menggunakan sinar kontinu daripada pulsa. Sudut sinar pantul berubah seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini:
Perubahan sudut sinar pantul sebanding dengan jarak ke objek. Elemen penerima cahaya terdiri dari serangkaian sensor cahaya yang dapat menentukan posisi sinar yang diterima.
Sensor Jarak vs Sensor Jarak
Perbedaan utama antara sensor jarak dan jarak adalah bahwa sensor jarak tidak dapat secara langsung menghitung jarak ke suatu objek. Sensor jarak mengaktifkan output mereka jika mereka merasakan objek dalam jangkauan nyanyian mereka.
Ini juga dapat digunakan untuk menentukan jarak marginal ke objek, tetapi tidak akurat.
Sensor jarak menghitung jarak sebenarnya ke target dengan menggunakan berbagai prinsip seperti waktu penerbangan dan triangulasi. Di satu sisi, sensor jarak juga bisa berfungsi sebagai sensor jarak, tetapi tidak sebaliknya.
Sensor jarak juga cenderung memiliki jangkauan penginderaan yang jauh lebih tinggi (beberapa sentimeter hingga beberapa ratus meter) daripada sensor jarak.
Seberapa Akurat Sensor Jarak Laser?
Sensor jarak laser memiliki akurasi khas +/- 1mm dan dapat mengukur jarak dari 0.5 hingga 150m. Akurasi dilambangkan sebagai 'akurat +/- x.xx% persen rentang sensor'.
Karena kecepatan cahaya yang sangat cepat, sensor jarak laser dapat secara akurat mengukur jarak dari beberapa milimeter hingga ratusan atau bahkan ribuan meter.
Namun, ini juga menjadi kerugian saat mengukur jarak sub-milimeter (kurang dari satu milimeter) karena prosesor sinyal mungkin tidak cukup cepat untuk memproses informasi.
Untuk Apa Sensor Jarak Laser Digunakan?
Sensor jarak laser digunakan untuk mengukur jarak ke objek tanpa memerlukan kontak fisik. Sensor ini ditemukan dalam aplikasi seperti manufaktur, kontrol kualitas, dan aplikasi pemantauan proses.
Dalam industri manufaktur mobil, sensor laser digunakan untuk menempatkan komponen secara akurat dalam perakitan. Mereka juga digunakan untuk mengukur toleransi dalam komponen untuk memastikan bahwa mereka berada dalam kisaran yang dapat diterima.
Dalam aplikasi pemantauan proses, sensor laser digunakan untuk memantau tingkat material. Sensor laser tidak kesulitan mendeteksi cairan non-transparan dan istirahat serta material padat yang tidak membelokkan sinar laser.
Ini sangat berguna dalam industri makanan dan kimia karena perlu menggunakan teknik pengukuran non-kontak.
Berapa Jangkauan Sensor Laser?
Tergantung pada jenis dan intensitas pancaran sinar, sensor laser dapat memiliki jangkauan dari 50cm hingga 300m. Sensor laser yang lebih kuat yang dapat mengukur jarak hingga ribuan meter juga ada. Misalnya, ILR-RF250 oleh Micro-epsilon dapat mengukur jarak hingga 3000m.
Sensor Jarak Inframerah: Pengetahuan dasar dan Prinsip Kerja
Sensor jarak inframerah juga merupakan jenis sensor jarak optik. Perbedaan antara sensor jarak laser dan sensor inframerah adalah bahwa sensor laser menggunakan metode time-of-flight atau metode triangulasi sedangkan sensor inframerah menggunakan intensitas cahaya yang dipantulkan.
Mirip dengan sensor optik lainnya, sensor inframerah juga memiliki elemen pemancar cahaya (LED IR) dan elemen penerima (fotodioda inframerah) pada sensor.
Emitor terus memancarkan sinar IR ke arah objek. Tergantung pada permukaan objek, itu memantulkan sinar IR sepenuhnya atau sebagian.
Penerima IR kemudian mengukur intensitas sinar yang dipantulkan dan mengubah resistansinya secara proporsional. Output dari sensor ini adalah resistansi ini, diubah menjadi sinyal tegangan/arus.
Sensor jarak IR dipengaruhi oleh sumber inframerah seperti bola lampu atau bahkan sinar matahari. Mereka juga cenderung lebih berisik daripada sensor jarak laser.
Namun, karena biaya implementasinya yang rendah, sensor jarak IR banyak digunakan sebagai sensor jarak dan untuk pengukuran jarak perkiraan kecil di mana akurasi tidak menjadi perhatian utama.
Ulasan tentang Baumer: Sensor Jarak Laser – Sensor Jarak Akurasi Tinggi
Baumer menawarkan berbagai sensor pengukur jarak laser optik yang dapat menangani kebutuhan apa pun. Jajaran sensor jarak berperforma tinggi memiliki seperangkat sensor jarak dekat dengan akurasi tinggi: the OM70-P/L sensor jarak laser seri.
Rangkaian sensor akurasi tinggi ini memiliki kesalahan linier serendah 0.06% dan bekerja dengan baik dalam rentang pengukuran standar 30-70.
Akurasi 0.7-1µm dan respons 0.8ms membuatnya ideal untuk tugas pengukuran presisi tinggi seperti pemeriksaan akurasi dimensi dan pengukuran toleransi.
Sensor dilengkapi dengan opsi standar seperti analog dan output switching tipe push-pull digital histeresis yang dapat disesuaikan, rentang tegangan operasi yang lebih luas (15-28VDC) dan perlindungan polaritas terbalik bersama dengan peringkat perlindungan masuk (IP).
Selain keluaran digital dan analog, beberapa model juga mendukung protokol komunikasi digital standar industri seperti Profinet (Kelas B), Modbus TCP, OPC UA, streaming UDP melalui antarmuka TCP/IP.
Ulasan tentang ifm: Sensor Jarak Laser – Jarak Pendek
Ifm memiliki 3 keluarga sensor laser jarak pendek: OPD, OGD dan O6. Sensor seri OPD dan OGD memiliki jangkauan 0-300mm sedangkan seri O6 memiliki jangkauan 100mm yang lebih pendek.
OPD dan OGD adalah sensor jarak laser utama dan O6 adalah a refleksi difus jenis keluarga sensor deteksi objek dengan opsi pengukuran jarak tambahan.
Grafik seri OPD sensor adalah sensor profil khusus yang dapat digunakan dalam kontrol kualitas perakitan inline. Mereka mudah dikonfigurasi tanpa perangkat lunak tambahan menggunakan mekanisme pengajaran bawaan.
Mereka menggunakan antarmuka komunikasi IO-Link bersama dengan output PNP/NPN yang dapat dikonfigurasi untuk memberikan output dan pengukuran sinyal. Sensor seri OPD juga kebal terhadap cahaya asing. Mereka memiliki jangkauan 150-300mm dengan akurasi 0.5mm
Grafik Seri OGD menggunakan prinsip time-of-flight dan memiliki jangkauan 25-300mm dengan sampling rate 33Hz.
Seri ini memiliki akurasi 1-2mm dan memberikan informasi jarak melalui antarmuka IO-Link. Beberapa model juga memiliki layar LCD 2 warna built-in yang menunjukkan nilai jarak.
Semua keluarga memiliki dukungan antarmuka komunikasi IO-Link dan output digital/analog. Keluarga OPD dan OGD memiliki fitur layar LCD opsional untuk tampilan pengajaran dan pengukuran yang mudah.
Sensor ini beroperasi dengan 10-30V DC dan memiliki perlindungan polaritas terbalik dan peringkat IP 65/67 pada model tertentu.
Ulasan tentang Micro-Epsilon: Sensor Jarak Laser – Jarak Jauh
Mikro-epsilon memiliki mereka ILR optoNCDT jajaran sensor dengan jarak pengukuran yang sangat tinggi. Sensor tipe pengukur laser mereka mengukur hingga 10 meter sedangkan tipe jarak laser dapat mengukur jarak dari 0.5m hingga 3000m.
Sensor ini menggunakan waktu penerbangan prinsip dan memiliki karakteristik utama berikut dalam sensor seri ILR103/118/1191:
- Tingkat pengambilan sampel 2kHz
- Rentang pengukuran 5-3000m (ILR-RF250)
- Output tipe PNP/NPN yang dapat dikonfigurasi
- Titik peralihan dan histeresis yang dapat disesuaikan
- RS232, 422 antarmuka serial
- Dukungan ProfiBus RS485
- Operasi 10-30VDC
- Perlindungan kelembaban / debu IP67
- Beberapa jenis operasi: tunggal, terus menerus, dipicu eksternal, pengukuran kecepatan
Tinjau kuncinya: Sensor Pemindahan Laser
Sensor perpindahan laser adalah versi sensor jarak laser yang lebih canggih dan lebih baik.
Mereka merasakan perpindahan suatu objek dengan menggunakan teknik bernama triangulasi. Tidak seperti elemen penerima tunggal dalam sensor waktu penerbangan, mereka menggunakan perangkat sensitif posisi (PSD) untuk mendeteksi defleksi sinar yang diterima.
kunci memiliki banyak sensor perpindahan laser yang sesuai dengan kecepatan tinggi, aplikasi akurasi tinggi. Sensor perpindahan confocal seri CL-3000 ideal untuk aplikasi ringkas.
Elektronik pemrosesan sinyalnya dipisahkan dari elemen penginderaan/pemancar, yang memungkinkan pemasangan lebih mudah di lokasi terbatas ruang yang jauh.
Dalam kategori kecepatan sangat tinggi dan akurasi tinggi, Keyence memiliki sensor perpindahan triangulasi seri LK-G5000 dengan hanya 0.02% kesalahan linieritas dan pengulangan 0.005um. Sensor ini memiliki laju pengambilan sampel maksimum 393kHz untuk mendeteksi bahkan getaran terkecil dan target berkecepatan tinggi.
Sensor seri LT-9000 memberikan kemampuan pemindaian permukaan dengan titik sinar 2um yang sangat sempit. Sensor ini ideal untuk memindai permukaan objek untuk ketidaksempurnaan dan kelainan lainnya.
Mereka memiliki kamera built-in untuk menangkap gambar permukaan untuk mengidentifikasi lokasi pengukuran dan untuk memberikan pilihan penyelarasan yang mudah.
Kesimpulan
Sensor jarak laser adalah sensor optik non-kontak yang digunakan untuk mengukur jarak dengan tingkat akurasi milimeter. Karena kecepatan sinar laser yang konstan, sensor rentang laser menghasilkan pengukuran yang sangat akurat dan berulang.
Sensor jarak laser kelas industri dapat berharga mulai dari $30 hingga $2000 tergantung pada fitur yang tersedia.
