ИСД-5

Датчик длины и пройденного пути

Датчик предназначен для использования в металлургической, кабельной, химической, целлюлозно-бумажной, текстильной и деревообрабатывающей промышленности в автоматизированных системах управления, раскроя и учета, также для измерение скорости и пройденного пути объектом.

Принцип измерения – лазерный интерференционный.

Подробнее

ИСД-5|Датчик длины и пройденного пути
ИСД-3

Оптический датчик скорости и дистанции

Датчик предназначен для высокоточного измерения дистанции, скорости и пройденного пути транспортного средства относительно дороги (в автомобильной промышленности), а также для измерения скорости и длины материалов, движущихся относительно датчика (в индустрии).

Принцип измерения - растровая пространственная фильтрация изображения объекта, технология защищается патентами.

Подробнее

 

ИСД-3|Оптический датчик скорости и дистанции
S-CAN-IMU-01

6-ти компонентный инерциальный модуль

6-ти компонентный инерциальный модуль S-CAN-IMU-01 представляет собой электронный блок, измеряющий ускорения и угловые скорости в трёх осях.

Подробнее

S-CAN-IMU-01|6-ти компонентный инерциальный модуль
imc CRONOSflex

Модульная система сбора данных

Система сбора данных для измерений и стендовых испытаний с возможностью подключений к шинам CAN, LIN, FlexRay, ARINC.

Подробнее

imc CRONOSflex|Модульная система сбора данных
Телеметрия DX

Надежное получение данных на расстоянии

Система телеметрии от IMC - надежное получение данных и передачи информации на расстояние для системы сбора данных.

Подробнее

Телеметрия DX|Надежное получение данных на расстоянии
ИСД-5|Датчик длины и пройденного путиИСД-3|Оптический датчик скорости и дистанцииS-CAN-IMU-01|6-ти компонентный инерциальный модульimc CRONOSflex|Модульная система сбора данныхТелеметрия DX|Надежное получение данных на расстоянии
SENSORIKA-M
Системы измерения пути-скорости серии ИСД
СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ ПУТИ-СКОРОСТИ СЕРИИ ИСД

Публикация взята из журнала isup.ru

 

Российская компания ПТП «Сенсорика-М» – один из немногих отечественных разработчиков бесконтактных датчиков пути и скорости – оптических и лазерных. В ее измерительном оборудовании применены уникальные технические решения, позволяющие значительно повысить точность измерений.

Системы на основе таких датчиков востребованы в автомобилестроении и тестировании транспортных средств, логистике, трубной, сталепрокатной, кабельной и других отраслях промышленности. Причем отечественные разработки обходятся потребителям гораздо дешевле зарубежных аналогов и при этом совершенно не уступают им по характеристикам, а по некоторым параметрам даже превосходят, благодаря применению не только известных передовых, но и оригинальных собственных решений.

Об оптическом  моноблоке как об одном из решений, стоит рассказать подробней. Оптический моноблок для лазерного датчика, основанный на принципе деления пучка по волновому фронту, обеспечивает стабильную интерференционную картину, нечувствительную к изменениям температуры  с нулевой разностью хода пучков, что обеспечивает максимальный контраст штрихов в большом диапазоне расстояний до объекта. При этом совершено не требуются какие-либо операции по коррекции оптического блока.

 

ИСД-5

Лазерная система измерения длины и пройденного пути ИСД-5 предназначается для бесконтактного измерения в металлургической, кабельной, химической, целлюлозно-бумажной, текстильной и деревообрабатывающей промышленности в автоматизированных системах управления, раскроя и учета, а так же контроля линейной скорости транспортных средств.

Для измерения скорости и пройденного пути на подвижном (обслуживаемом) объекте устанавливается чувствительный сенсор (например, на рельсовом кране, автомобиле, вагоне и т.д.). Таким образом, ИСД-5 также может измерять скорости и линейные размеры движущихся с различной скоростью транспортных средств, подвижных устройств и конструкций.

Принцип измерения – лазерный интерференционный, который основан на методике измерения скорости с помощью пространственного фильтра. Поверхность измеряемого предмета облучается двумя разделенными и модулированными пучками лазера, направленными под углом друг к другу, что позволяет получить интерференционную картину (решетку), которая создает пространственный фильтр. Отраженный сигнал становится модулированным, а его частота будет зависеть от скорости перемещения контролируемого предмета. Длина вычисляется как интеграл скорости по времени.

В настоящее время компания  «ПТП «Сенсорика-М» выпускает две версии модели ИСД-5 с различными рабочими конфигурациями для обеспечения номинальных рабочих расстояний до объекта от 20 до 1 300 мм. По желанию заказчика производитель также может поставить заказные конфигурации с отличающимися параметрами.

Основные отличительные черты ИСД-5:

  • широкий диапазон номинальных расстояний до поверхности: от 20 см до 130 см и более.
  • оригинальный моноблочный расщепитель пучка, обеспечивающий стабильность интерференционной картины и широкий диапазон допустимых изменений расстояния до объекта (до ±25% от номинального).
  • термокомпенсированная конструкция, обеспечивающая стабильность измерений в широком диапазоне температур без термостабилизации измерителя. В диапазоне температур измерителя +15...+50 °С температурный дрейф отсутствует. При низких температурах может использоваться система термостабилизации (опция).
  • небольшая потребляемая мощность (0,5–2 Вт в зависимости от используемого лазера) и микроконтроллерного блока обработки сигнала (1 Вт).
  • широкий динамический диапазон освещенности объекта (от темноты до яркого солнечного света) и нечувствительность к резким перепадам освещенности (включая люминесцентное освещение) и яркости объекта.
  • незначительные габариты и вес датчика (300–400 г), класс защиты IP67.

 

ИСД-3

Оптическая система ИСД-3 предназначена для высокоточного, бесконтактного измерения скорости и пройденного пути транспортным средством относительно дороги (в транспортной индустрии) а также для измерения скорости и длины материалов, движущихся относительно датчика в различных отраслях промышленности.

Принцип измерения – растровая пространственная фильтрация изображения объекта. Обслуживаемый объект освещается однородным источником (лампочка или светодиод), а периодическая структура (растр) находится внутри датчика. ИСД этого типа становится растровый пространственный фильтр для изображения контролируемого предмета.

Основные отличительные черты ИСД-3:

  • прецизионные измерения: 0,05 - 0,15 %
  • широкий диапазон номинальных расстояний до поверхности: от 20 до 150 см
  • большая светосила оптики, поскольку нет необходимости диафрагмирования. Как следствие, для освещения объекта достаточно 10 Вт галогенной лампы и во многих случаях даже 1,2 Вт ИК-диода
  • широкий динамический диапазон яркости объекта – при измерениях она может изменяться до 100 000 раз и резкие перепады яркости не искажают измерений
  • низкая чувствительность к загрязнению оптики
  • легкий, но прочный и герметичный корпус, класс защиты от окружающей среды - IP67

 

Область применения ИСД-5/ИСД-3

Как промышленные устройства ИСД-5/ИСД-3 соответствуют всем строгим требованиям и стандартам по электромагнитной совместимости и лазерной безопасности. Однако, анализируя различия в конструктивных особенностях и в принципе работы, следует учитывать, что оптическая система ИСД-3 лучше приспособлена для эксплуатации на открытом воздухе и при жестких климатических условиях (широкий температурный диапазон, повышенная влажность, запыленность). Оптический датчик способен измерять более высокие скорости движения при больших колебаниях объекта и у него очень низкая чувствительность к загрязнению. Лазерный датчик ИСД-5 больше подходит для закрытых пространств, например, в цехах промышленных предприятий для систем раскроя и учета). Загрязнения для этого устройства критичны, потому что сильно искажают периодическую структуру на подконтрольном объекте. Лазерная система позволяет измерять малые скорости движения контролируемых объектов или небольшие длины, а также проводить вибрационные измерения поперечных колебаний с высоким разрешением.

 

Двухмерная перспектива

 настоящее время производитель находится на завершающем этапе разработок нового высокотехнологичного продукта, получившего предварительное название двухмерный (двухосевой) датчик 2-Д.

Выпускающиеся сейчас продукты ИСД-5/ИСД-3 измеряют только прямолинейный путь в одну строну – вперед или назад. Новая система рассчитана на измерение движения в обе стороны. Для этой цели в конструкции 2-Д предусматривается дополнительный сенсор реверсного хода. Направление движения в двухмерной системе будет определяться автономно по оптическому сигналу. По словам генерального директора ООО «ПТП «Сенсорика-М» М. И. Макаренко, главная конструктивная особенность новинки заключается в том, что в системе измерений будет использоваться позиционирование трех датчиков, каждый из которых измеряет в своем диапазоне еще и вектор скорости. Таким образом, будет измеряться не только направление движения и линейная скорость, но еще и вектор скорости в любой момент времени. Зная его величину, можно выстроить траекторию движения подконтрольного объекта относительно начальной точки исчисления.

По сути, система 2-Д способна обеспечить так называемую локальную навигацию внутри замкнутых помещений и территорий без какого-либо дополнительного оборудования и дополнительных меток направления движения. С помощью двухосевого датчика будет выстраиваться необходимая траектории движения, благодаря которой любая единица транспортного средства сможет работать автономно как самодвижущийся робот. Самодвижущиеся тележки, кары, погрузчики, штабелеры и другая автономная робототехника получит безошибочную интерактивную карту перемещений в огромных складских хабах без помощи спутниковой навигации.

Локальная навигация – это довольно перспективное направление для роботизированных транспортных средств. Зарубежные разработчики пытаются внедрить подобные продукты, но их решения на данном этапе остаются  весьма дорогостоящими. Поэтому перед отечественной системой 2-Д открываются широкие перспективы применения не только в нашей стране, но и за рубежом. С введением векторного измерения отпадает необходимость в использовании GPS-навигации и кластерной ориентации помещений. Это значит, что в скором времени исчезнет потребность в монтаже дорогостоящих напольных датчиков и светоотражающего оборудования внутри огромных территорий современных складских комплексов, двухосевая система самостоятельно будет выстраивать траекторию перемещения относительно поверхности движения, опираясь на траекторные динамические измерения собственных датчиков.

 Универсальное решение о совмещении нескольких датчиков в единую систему фактически позволяет измерять и контролировать перемещение по двум осям. Укомплектование 2-Д инерциальными акселерометрами и гироскопами вкупе с оригинальными математическими алгоритмами, совмещающими эти сигналы для получения достоверной оценки скорости, позволит измерительной системе эффективнее работать даже в условиях далеко не идеального напольного покрытия. Как следует из всего вышеперечисленного, по функциональности 2-Д можно приравнять к новому типу оптического навигационного прибора, на данный момент не имеющего аналогов ни в отечественном, ни в зарубежном приборостроении.

Конструкция датчиков и их характеристики постоянно улучшаются благодаря плодотворной исследовательской работе специалистов компании, поэтому надеемся, что в ближайшем будущем мы познакомим читателей с новыми прогрессивными и перспективными разработками.