Bayangkan mengukur jarak dengan akurasi yang tepat tanpa harus menyentuh objeknya. Sensor perpindahan laser melakukan hal tersebut, menggunakan teknologi laser untuk menangkap pengukuran posisi, perpindahan, dan banyak lagi secara tepat. Dalam artikel ini, Anda akan mempelajari prinsip-prinsip di balik sensor ini, termasuk triangulasi laser dan analisis gema, serta menemukan beragam aplikasinya dalam industri mulai dari manufaktur hingga elektronik. Apakah Anda tertarik untuk meningkatkan kontrol kualitas atau meningkatkan efisiensi produksi, memahami sensor perpindahan laser bisa menjadi pengubah permainan.
Sensor perpindahan laser adalah alat ukur yang menggunakan teknologi laser untuk mengukur posisi, perpindahan, dan perubahan lain dari objek yang diukur. Alat ini terdiri dari laser, detektor laser, dan sirkuit pengukuran.
Jenis sensor ini menawarkan pengukuran non-kontak yang akurat dan mampu mengukur perpindahan, ketebalan, getaran, jarak, diameter, dan pengukuran geometris presisi lainnya. Laser yang digunakan dalam sensor memiliki kemampuan yang sangat baik kelurusan karakteristik.
Dibandingkan dengan sensor ultrasonik, sensor perpindahan laser memiliki tingkat akurasi yang lebih tinggi. Namun demikian, perangkat penghasil laser relatif rumit dan besar, sehingga membatasi kisaran aplikasi untuk sensor perpindahan laser.
Sensor perpindahan laser adalah perangkat non-kontak yang secara tepat mengukur posisi, perpindahan, dan perubahan dimensi lainnya dari suatu objek. Alat ini digunakan secara luas dalam aplikasi industri untuk mendeteksi perpindahan, ketebalan, getaran, jarak, diameter, dan berbagai sifat geometris bahan dan komponen.
Prinsip pengoperasian sensor perpindahan laser dapat dikategorikan ke dalam dua metode utama: triangulasi laser dan analisis waktu terbang (TOF). Triangulasi laser biasanya digunakan untuk pengukuran jarak pendek dengan presisi tinggi (biasanya hingga 1 meter), sedangkan analisis waktu terbang lebih sesuai untuk pengukuran jarak jauh (hingga beberapa ratus meter).
Berikut ini adalah ikhtisar ringkas mengenai kedua metode pengukuran ini:
Pemrosesan sinyal internal sensor melibatkan komponen elektronik analog dan digital. Posisi cahaya yang dipantulkan pada elemen penerima diproses, dianalisis oleh mikroprosesor, dan diubah menjadi nilai output yang sesuai. Nilai ini kemudian digunakan untuk menyesuaikan emisi laser dan menyempurnakan pengukuran, memastikan performa optimal di seluruh rentang pengoperasian sensor.
Untuk mengukur komponen, letakkan komponen pada posisi yang ditentukan pada ban berjalan. Sensor laser, yang dipicu oleh pemindai laser, kemudian akan mendeteksi dan mengukur komponen, dan akhirnya menentukan panjangnya.
Tempatkan beberapa sensor laser ke arah kemiringan benda kerja yang akan diukur dan mintalah satu sensor untuk secara langsung mengeluarkan nilai pengukuran. Selanjutnya, perangkat lunak dapat digunakan untuk menghitung nilai pengukuran dan menampilkan hasilnya berdasarkan sinyal atau data yang diterima.
Gunakan dua pemindai laser untuk memposisikan komponen yang sedang diukur di antara keduanya, lalu dapatkan data melalui sensor untuk menilai keakuratan dan kelengkapan dimensi komponen.
Pemancar laser memproyeksikan laser merah yang terlihat ke permukaan objek yang sedang diukur melalui lensa. Cahaya laser yang tersebar dari permukaan objek kemudian melewati lensa penerima dan dideteksi oleh kamera linear CCD internal.
Berdasarkan jarak dari objek, kamera linier CCD mendeteksi titik cahaya pada sudut yang berbeda-beda. Dengan menggunakan sudut ini dan jarak yang diketahui antara laser dan kamera, prosesor sinyal digital menghitung jarak antara sensor dan objek.
Posisi sinar dalam elemen penerima kemudian diproses oleh sirkuit analog dan digital, dan nilai output yang sesuai dihitung oleh mikroprosesor. Sinyal data standar dikeluarkan secara proporsional dalam jendela analog yang ditetapkan oleh pengguna. Jika output nilai switching dipilih, ini akan diaktifkan dalam jendela yang ditetapkan dan dimatikan di luar jendela tersebut.
Baik output analog maupun switching dapat memiliki jendela deteksi yang terpisah. Sensor perpindahan laser, dengan menggunakan triangulasi, dapat mencapai linearitas maksimum 1um dengan resolusi 0,1um. Sebagai contoh, sensor tipe ZLDS100 memiliki resolusi tinggi 0,01%, linearitas tinggi 0,1%, respons cepat 9,4KHz, dan kemampuan untuk bekerja di lingkungan yang keras.
Sensor perpindahan laser memanfaatkan prinsip analisis gema untuk mengukur jarak secara akurat. Sensor ini terdiri atas unit prosesor, unit pemrosesan gema, pemancar laser, penerima laser, dan komponen lainnya.
Setiap detik, pemancar laser mengirimkan satu juta pulsa laser ke objek yang dideteksi, yang kemudian kembali ke penerima. Prosesor menghitung waktu yang diperlukan pulsa laser untuk mencapai objek dan kembali, sehingga memungkinkan penghitungan nilai jarak.
Nilai ini ditentukan dengan mengambil rata-rata dari ribuan pengukuran, dengan menggunakan metode waktu denyut nadi. Walaupun metode analisis gema laser sesuai untuk pendeteksian jarak jauh, namun memiliki akurasi yang lebih rendah dibandingkan metode triangulasi laser. Jarak deteksi terjauh yang dapat dicapai adalah 250 meter.
Sensor perpindahan laser banyak digunakan untuk mengukur berbagai kuantitas fisik termasuk panjang, jarak, getaran, kecepatan, orientasi, dan banyak lagi. Sensor ini juga telah digunakan dalam deteksi cacat dan pemantauan polutan udara.
Sensor laser digunakan untuk mengukur ketebalan lembaran logam.
Deteksi perubahan ketebalan dapat membantu mengidentifikasi kerutan, lubang kecil, atau tumpang tindih, sehingga mencegah kerusakan mesin.
Letakkan komponen yang akan diukur pada posisi yang ditentukan pada ban berjalan. Sensor laser kemudian akan mendeteksi komponen dan secara bersamaan mengukurnya menggunakan pemindai laser yang dipicu, dan akhirnya menentukan panjangnya.
Susun beberapa sensor laser pada arah kemiringan benda kerja yang akan diukur. Nilai pengukuran dapat secara langsung dikeluarkan melalui salah satu sensor. Selain itu, program perangkat lunak dapat digunakan untuk menghitung nilai pengukuran berdasarkan sinyal atau data dan memberikan hasilnya.
Tempatkan komponen yang diukur di antara dua pemindai laser, lalu bacakan data melalui sensor untuk mendeteksi keakuratan dan kelengkapan ukuran komponen.
Sensor laser diintegrasikan ke dalam proses produksi produk pengisian. Saat produk pengisi melewati sensor, sensor ini dapat secara akurat mendeteksi apakah produk tersebut terisi penuh. Sensor menggunakan program canggih pantulan sinar laser pada permukaan untuk secara akurat menentukan apakah pengisian produk sudah sesuai standar dan kuantitas produk.
Pertama, Anda akan memerlukan 2 hingga 3 sensor perpindahan laser untuk pengukuran gabungan, seperti diilustrasikan dalam gambar.
Berikutnya, tempatkan ketiga sensor perpindahan laser dalam garis lurus, sejajar dengan jalur produksi, dan tentukan jarak di antara ketiganya berdasarkan akurasi pengukuran yang diinginkan.
Terakhir, buatlah objek bergerak pada arah yang sejajar dengan garis pemasangan sensor perpindahan laser.
Apabila jalur produksi disejajarkan dengan jalur pemasangan sensor, maka, semakin besar perbedaan jarak yang diukur oleh ketiga sensor, maka, semakin buruk kelurusan objeknya. Sebaliknya, perbedaan jarak yang lebih kecil yang diukur oleh ketiga sensor, mengindikasikan bahwa objek lebih lurus.
Anda dapat menghitung persentase kelurusan dengan memperhitungkan panjang objek yang akan diukur dan jarak antara ketiga pemasangan sensor, sehingga menghasilkan sinyal output yang dapat diukur.
Dengan pengaturan ini, Anda sudah berhasil mencapai tujuan untuk mendeteksi kelurusan benda.
Kekuatan Penyelesaian:
Resolusi sensor arus eddy dapat mencapai setinggi 0,1 mm, yang sebanding dengan resolusi sensor perpindahan laser.
Linearitas:
Linieritas sensor arus eddy biasanya rendah, sekitar 1% dari rentang pengukuran. Di sisi lain, sensor perpindahan laser kelas atas membanggakan linearitas sekitar 0,1%.
Kondisi Pengukuran:
Sensor arus eddy mengharuskan benda uji berupa bahan konduktif dan non-magnetik, seperti aluminium atau tembaga, tetapi tidak untuk besi.
Sebaliknya, sensor perpindahan laser, mampu mengukur objek magnetik dan konduktif.
Ketepatan sensor perpindahan kapasitif sangat tinggi, melampaui sensor perpindahan laser. Namun demikian, jangkauannya cukup terbatas, biasanya kurang dari 1mm. Sebaliknya, sensor perpindahan laser memiliki kisaran yang jauh lebih luas, dengan kisaran pengukuran maksimum hingga 2 meter.
Prinsip pengukuran sensor perpindahan serat optik adalah menentukan perpindahan suatu objek dengan mendeteksi perubahan fluks cahaya dan intensitas cahaya yang dipantulkan dari permukaan objek akibat perpindahan tersebut.
Probe sensor terdiri dari serat optik pemancar dan serat optik penerima.
Untuk objek kecil, sensor perpindahan non-kontak konvensional dibatasi oleh area pantulan, yang menghasilkan kinerja pengukuran yang buruk. Namun demikian, sensor perpindahan serat optik dapat didesain dengan probe yang sangat kecil (dengan diameter minimum 0,2 mm), sehingga cocok untuk mengukur benda kecil.
Selain itu, ini dapat dibuat dalam bentuk transmisi dan penerimaan linear.
Nilai perpindahan dihitung dengan mengukur tingkat perisai objek ke serat optik selama proses perpindahan, dengan akurasi hingga 0,01um.
Kisaran pengukuran maksimum sensor adalah 4mm.
Sebagai pendiri MachineMFG, saya telah mendedikasikan lebih dari satu dekade karier saya untuk industri pengerjaan logam. Pengalaman saya yang luas telah memungkinkan saya untuk menjadi ahli di bidang fabrikasi lembaran logam, permesinan, teknik mesin, dan peralatan mesin untuk logam. Saya terus berpikir, membaca, dan menulis tentang subjek-subjek ini, terus berusaha untuk tetap menjadi yang terdepan di bidang saya. Biarkan pengetahuan dan keahlian saya menjadi aset bagi bisnis Anda.
ID 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO 
TR