Die Grundlage einer Triangulation
Bei Sensoren, die auf Triangulation oder Triangulation basieren, wird die (Laser) Lichtquelle, den zu messenden Bereich und den Zeilensensor ein Dreieck. Wir nennen diese Sensoren Triangulationslaser oder Verschiebungslaser. Triangulationssensoren werden verwendet, um Entfernungen zu einem Objekt sehr genau und schnell zu messen.
Wie funktioniert die Triangulation genau?
Über einen Laser oder eine LED Diode wird ein konzentriertes Lichtbündel auf ein Objekt projiziert. Von der Oberfläche des Messobjektes wird das Licht in alle Richtungen gestreut. Ein Teil dieses gestreuten Lichts gelangt auf die Detektorzeile. Der Zeilensensor umfasst mehrere in Reihe liegende Fotosensoren, die sogenannten Pixel.
Die Detektorzeile eines Triangulationssensors
Die Position des gestreuten Lichts auf dem Zeilendetektor hängt hierbei von der Position des Messobjektes ab. Eine Verschiebung des Messobjektes bewirkt eine Verschiebung des projizierten Lichts auf der Detektorzeile.
Nehmen wir eine Keramikfliese mit glänzender Oberfläche. Diese reflektiert das vom Zeilensensor ausgestrahlte Licht zu dessen Empfänger. Während der Verschiebung ändert sich der Einfalls- und Ausfallswinkel ständig.
Ein gutes Beispiel für einen Verdrängungslaser ist der SCHWEISSEN-LT-250-AL. Dies ist ein Triangulationssensor mit einem Messbereich von 440 mm, einem Entschließung von 250µm und eine Spitzengeschwindigkeit in Messungen pro Sekunde von 3,8 kHz!
Das Ergebnis
Auf diese Weise kann die Verschiebung des Messobjektes sehr genau in einen Abstand umgesetzt werden. Mithilfe manueller oder automatischer Einstellungen kann die Intensität des Lasers angepasst werden. Deshalb können mit diesen Sensoren auch die Positionen transparenter und spiegelnder Objekte erfasst werden. Die Triangulations-Zeilensensoren werden für sehr genaue Abstandsmessungen im Mikrometer-Bereich mit hohen Messfrequenzen bis zu mehreren Kilohertz eingesetzt wie auch für Abstandsmessungen auf unterschiedlichen Materialien, Oberflächen und Farben.
