Messprinzip ThruBeam

Messprinzip:
optoCONTROL ist ein Mess-System mit integrierter hochauflösender CCD-Kamera zum Messen von geometrischen Größen. Das System arbeitet nach dem Schattenwurfprinzip. Eine LED-Lichtquelle erzeugt mittels einer speziellen Optik einen parallelen Lichtvorhang (rotes Licht). Dieser Lichtvorhang wird über ein Objektiv auf die CCD-Kamera abgebildet. Befinden sich Messobjekte im Lichtvorhang, so wird deren Abschattung von der CCD-Zeile erkannt. Die mit verschiedenen wählbaren Messprogrammen gewonnenen Daten werden über analoge und digitale Schnittstellen ausgegeben.

Systemaufbau:
optoCONTROL besteht aus einer Sensoreinheit und einem Controller, die auf einer Montageschiene befestigt sind. Die Sensoreinheit umfasst eine Lichtquelle (Hochleistungs-LED) und einen Empfänger mit Objektiv und CCD-Zeile. Gesteuert und ausgewertet wird die Sensoreinheit durch einen intelligenten Controller mit Grafikdisplay für die Bedienung und Messwertanzeige.

Zwei verschiedene Wirkprinzipien

optoCONTROL 2500 - Funktionsprinzip

optoCONTROL 2600 - Funktionsprinzip

Beide Sensoren bestehen aus einer Lichtquelle und einer Empfängereinheit, die sich gegenüber stehen. Dazwischen befindet sich das Messobjekt, das zum Beispiel ein Bohrer sein kann, dessen Durchmesser gemessen werden soll. Häufig werden diese Sensoren deshalb auch Durchlichtsensoren (Englisch: „Thru-Beam-Sensors“) genannt.

Die Unterschiede bestehen im Bereich zwischen dem Messobjekt und dem lichtempfindlichen Element im Empfänger, welches die Helligkeit oder Dunkelheit in verschieden hohe elektrische Signale umsetzt und meist eine photoelektrische CMOS-Zeile ist.

Der Sensor ODC 2500 verwendet einfach nur den Schatten des Messobjektes auf der Empfängerzeile. Zur Beleuchtung dient künstlich parallel geführtes Licht aus einer roten Laserdiode. Alle Kanten und Partikel zwischen Lichtquelle und Empfänger können einen Schatten auf die CMOS-Zeile werfen. Deshalb können auch schon kleine Staubteilchen stören.
Der Abstand vom Messobjekt zum Empfänger kann aber auch größer sein.

Beim anderen Sensor ODC 2600 wird das Messobjekt durch ein Spezialobjektiv auf die CMOS-Zeile abgebildet. Die Lichtquelle ist hier eine Leuchtdiode. Die Abbildung ist nur in einem relativ schmalen Bereich vom Messobjekt zum Empfänger auf der CMOS-Zeile scharf. Staub auf der Linse hat deshalb nur wenig Wirkung auf das Messergebnis.

Die Signale aus der Empfängereinheit werden schließlich an die Auswerteeinheit (Controller) weitergeleitet. Dort werden aus dem elektrischen Signal der hellen und dunklen Bereiche die Messwerte gebildet. Der Controller kann die Messwert auch noch anzeigen, mitteln, bewerten und auf verschiedene Weise ausgeben, um sogar eine komplette Messanlage zu steuern.