Selección de sensores Laser

Los fabricantes de sensores usan muchos términos para describir el desempeño de un sensor: Precisión, resolución, repetitividad, linealidad, etc. No todos los fabricantes utilizan las mismas especificaciones, lo cual puede hacer complicada la comparación entre diferentes modelos de sensores.

Precisión

Una de las primeras especificaciones que esperarías ver es la precisión. La precisión representa la diferencia máxima entre valores de medición y el valor real; mientras menor sea la diferencia entre el valor medido y el valor real la precisión será mayor. Por ejemplo, una precisión de 0.5 mm significa que la lectura del sensor está dentro del rango de +- 0.5 mm de la distancia real.

Especificaciones clave para aplicaciones discretas.

Para los sensores laser de lectura discreta, hay dos especificaciones clave: repetitividad y distancia de separación mínima. Ambas son útiles para comparar productos para sensado discreto. Pero, la separación mínima es la más valiosa para ayudar a seleccionar el sensor que pueda desempeñarse de manera confiable en una aplicación real.

Repetitividad

Se refiere a que tan confiable es la lectura del sensor cuando se hace la misma lectura bajo las mismas condiciones. Una repetitividad de 0.5 mm significa que múltiples mediciones del mismo objetivo estarán dentro del rango de +- 0.5 mm.

Esta especificación es comunmente usada entre fabricantes de sensores y puede ser un punto de comparación útil; sin embargo, es una medición estática que podría no representar el desempeño del sensor en una aplicación real.

Las especificaciones de repetitividad se basan en detectar objetos de un solo color que no se mueve. La especificación no tiene en cuenta la variabilidad del objeto incluyendo manchas y variaciones de color, que pueden tener un impacto significativo en el rendimiento del sensor.

Separación mínima de objetos (MOS)

La separación mínima de objetos se refiere a la distancia mínima a la que debe encontrarse el objeto del fondo, para ser correctamente detectado por el sensor. Una separación mínima de objetos de 0.5 significa que el sensor puede detectar objetos que están al menos 0.5 mm alejados del fondo.

La separación mínima de objetos es la especificación más importante y valiosa para aplicaciones discretas. Esto es porque MOS captura la repetividad dinámica midiendo diferentes puntos en el mismo objeto a la misma distancia.

La especificación MOS es importante para determinar el cambio más pequeño que puede ser detectado.

Especificaciones clave para aplicaciones analógicas.

Para aplicaciones Analógicas las especificaciones relevantes son linealidad y resolución. Aunque la resolución es la especificación más común utilizada por los fabricantes, la linealidad es la más útil para la mayoría de las aplicaciones que requieren mediciones continuas en un rango determinado del sensor.

Resolución

La resolución nos dice el menor cambio en distancia que el sensor puede detectar. Una resolución de <0.5 mm significa que el sensor puede detectar cambios en distancia de 0.5 mm.

El reto con la resolución es que esta especificación representa una resolución del sensor en las mejores condiciones, así que no provee un panorama completo del desempeño del sensor en el mundo real y algunas veces exagera el desempeño del sensor. En aplicaciones típicas, la resolución se ve afectada por las condiciones del objetivo, distancia del objetivo, tiempo de respuesta del sensor y otros factores externos. Por ejemplo, objetos brillosos, manchas y transiciones de color son fuentes de error para los sensores por triangualción que pueden afectar la resolución.

Linealidad

La linealidad se refiere qué tan cercana es la salida analógica de un sensor a una línea recta a través del rango de medición. Mientras más lineales sean las mediciones del sensor, más consistentes serán las mediciones dentro del rango completo del sensor. Una linealidad de 0.5 mm significa que la mayor variación en las mediciones a través del rango del sensor es de +-0.5 mm

En otras palabras, linealidad es la desviación máxima entre una línea recta ideal de mediciones y la medición real. En aplicaciones analógicas, es posible enseñar el punto más cercano y el más lejano. De manera que la precisión del sensor es menos importante que la linealidad de la salida. Esto es porque a mayor linealidad, la salida presenta un mejor cambio a lo largo de la línea de medición.

Efecto de la temperatura

Se refiere a la variación de la medición que ocurre debido a cambios en la temperatura ambiente. Un efecto de temperatura de 0.5 mm/°C significa que el valor de la medición puede variar 0.5 mm por cada grado centígrado que cambie la temperatura ambiente.

Error total esperado.

El error total esperado is la especificación más importante para aplicaciones analógicas. Esto es un cálculo holísitco  que estima el efecto combinado de factores incluyendo linealidad, resolución y efecto temperatura.

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