Wat is een optische afstandssensor?
Een optische afstandssensor is een meetinstrument dat afstanden bepaalt door middel van licht, doorgaans uitgezonden door een laser-diode of LED. Binnen de industriële automatisering worden deze sensoren toegepast voor precisiepositionering, objectdetectie en dimensionale metingen. De twee belangrijkste meetprincipes zijn triangulatie en time-of-flight (TOF).
Bij triangulatie wordt de afstand berekend op basis van de hoek waaronder het gereflecteerde licht op een detector valt, wat zorgt voor hoge nauwkeurigheid op korte tot middellange afstanden. TOF-sensoren meten daarentegen de tijd die een lichtpuls nodig heeft om een object te bereiken en terug te keren, waardoor ze geschikt zijn voor grotere afstanden en snelle metingen.
Optische afstandssensoren zijn leverbaar met een grote variatie aan verschillende uitgangen. Daarnaast is er keuze uit verschillende types lichtbundel.
Lees hieronder verder over de verschillen tussen deze technologieën en hoe u de beste oplossing voor uw toepassing kiest.
Triangulatie: een geometrische methode voor afstandsmeting
Triangulatie is een geometrische methode waarmee afstanden worden gemeten door een driehoek te vormen tussen bekende referentiepunten en het doelobject. De kern van deze techniek is een lasersensor die een lichtbundel op het object projecteert. Het gereflecteerde licht wordt opgevangen door een detectie-element dat gevoelig is voor de positie van het signaal. De invalshoek van het gereflecteerde licht varieert afhankelijk van de afstand tot het object, waardoor de positie van het signaal op het detectie-element verandert. Met vooraf gekalibreerde gegevens kan vervolgens de exacte afstand tussen sensor en object worden bepaald.
Dankzij de voortdurende verbetering van kritieke componenten neemt de accuraatheid van deze sensoren toe, vooral bij uitdagende oppervlakken. Dit geldt met name voor zeer gladde of reflecterende oppervlakken, die vaak een zwak teruggekaatst signaal genereren. Triangulatie is een gevestigde technologie die nog steeds een zeer nauwkeurige en betrouwbare methode biedt voor afstandsmeting. Ze is bij uitstek geschikt voor afstanden van enkele tientallen millimeters tot enkele meters. Voor grotere afstanden zijn andere meetmethoden doorgaans geschikter, aangezien de precisie en betrouwbaarheid van triangulatie afnemen bij zeer grote meetbereiken.
Moderne triangulatiesensoren ondersteunen diverse interfaces, wat een eenvoudige en naadloze integratie in besturingssystemen mogelijk maakt. IO-Link is wijdverspreid, evenals andere seriële interfaces. High-end sensoren bieden bovendien ondersteuning voor op Ethernet gebaseerde protocollen zoals Profinet, EtherNet/IP, EtherCAT en OPC UA.
Time-of-Flight (TOF): afstandsmeting op basis van signaallooptijd
Bij de time-of-flight (TOF) meetmethode wordt afstand indirect bepaald door de tijd te meten die een signaal nodig heeft om de meetafstand af te leggen. In de praktijk betekent dit dat een zendmodule een puls of gemoduleerd signaal uitzendt, dat na reflectie door een object wordt opgevangen door de ontvanger van de sensor. De elektronica van de sensor evalueert de verstreken tijd en/of de faseverschuiving van het gereflecteerde signaal en zet deze om in afstandsinformatie.
Dankzij deze looptijdtechnologie kunnen objecten nauwkeurig en betrouwbaar worden gedetecteerd, zelfs op grote afstanden. Dit maakt TOF-sensoren bijzonder geschikt zijn voor toepassingen met lange meetafstanden.
Meer weten over optische afstandssensoren?
Neem vrijblijvend contact op voor meer informatie of hulp bij uw toepassing!