Capteurs de distance avec une précision de 1 mm?

Je fais un appareil pour les mesures. Je voudrais mesurer la distance avec une précision de 1 mm. La plage peut aller de 2 cm à 15 cm. J'ai regardé les capteurs de proximité, mais les lectures affichées par ces capteurs ne sont pas stables.

Je souhaite mesurer l'épaisseur de la plaque (acier au carbone). Les deux capteurs seront montés sur une structure. Les capteurs me donneront la distance de la surface du capteur. Ensuite, je vais calculer l'épaisseur de la plaque.

Quels types de capteurs à faible coût puis-je utiliser?

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Quels types de capteurs à faible coût puis-je utiliser?

Il existe plusieurs types de capteurs qui peuvent fournir une précision de niveau millimétrique. "Faible coût" est un terme très relatif, vous devrez donc faire quelques recherches en fonction de votre budget spécifique.

Capteurs optiques-

Inclus ici sont ceux du type que vous avez énuméré, bien que ce soit un capteur très bon marché destiné davantage à fournir un "oui quelque chose est en face de moi, à peu près loin". Il existe également des systèmes de capteurs laser qui peuvent fournir une précision de niveau millimétrique.

Capteurs à ultrasons-

La plupart des capteurs à ultrasons ont une précision relativement faible; dans la plage de 25,4 mm. Mais certains capteurs haut de gamme ont une précision inférieure au millimètre. Certains sont des unités autonomes avec une grande précision.

Capteurs de courant de Foucault-

Ces derniers mesurent les courants de Foucault induits et offrent une précision incroyable .

Mesure mécanique-

Cela peut être implicite dans votre diagramme, mais ce n'est pas spécifié. Les étriers sont un choix évident pour mesurer l'épaisseur. Pour une approche semi-automatisée, vous pouvez également utiliser des capteurs de déplacement linéaire.

Différentes solutions sont possibles en fonction de vos besoins précis.

Système de contact

C'est probablement le système le plus évident, composé de 1 ou 2 bras de levier déviés par la plaque. En mesurant la flèche, la taille a pu être déterminée. Le principal inconvénient de cela est qu'il s'agit d'un système de contact qui peut être un problème en fonction de votre configuration.

Système vidéo

Une autre alternative qui serait simple à mettre en œuvre est un système vidéo. Montez une caméra au-dessus de votre échantillon et imaginez la plaque lorsqu'elle passe. En calibrant la caméra avant la main ou en montant une échelle de ligne sous la plaque, la taille peut être déterminée. La résolution dépendra de la résolution de la caméra et de l'échelle, bien que je pense que 1 mm ne devrait pas être difficile à atteindre. C'est probablement ce que je ferais si vous ne vouliez pas d'un système de contact.

Télémètre laser

Celles-ci peuvent être possibles en fonction de ce que vous considérez comme peu coûteux. La plupart des systèmes sont basés sur le temps de vol, ce qui limite la résolution à ~ 1 mm. De plus, la plupart des systèmes bon marché que j'ai vus ont une portée minimale d'au moins 5 cm, ce qui peut être trop grand pour vous.

Interféromètre

Peut également être possible. Cependant, les méthodes de comptage de franges simples ont des difficultés lors de la mesure des étapes, donc ne conviendront probablement pas pour mesurer une plaque (à moins qu'elle ne soit infinie). Les méthodes de balayage de fréquence sont possibles, mais ne sont probablement pas à faible coût, la vitesse de mesure peut également être un problème en fonction de la longueur de l'échantillon et du débit requis.

Vous n'avez pas indiqué si vous souhaitez ou non enregistrer les relevés des capteurs sur un ordinateur. En outre, la fréquence à laquelle vous devez effectuer cette tâche n'est pas claire et le temps de configuration autorisé par mesure.

Si vous souhaitez effectuer un contrôle qualité (pour savoir si la plaque métallique se situe dans les limites de tolérance), vous pouvez envisager un traitement d'image simple ou avancé. pour un traitement d'image simple, prenez une photo de face et mesurez la distance entre une extrémité de la plaque métallique à l'autre extrémité, ou placez un papier de mesure derrière la plaque métallique et prenez ou observez la photo à mesurer. Si vous avez un opérateur humain, ce serait probablement un moyen simple, juste l'exigence de précision pourrait être manquée, selon la configuration bien sûr.

Les capteurs de proximité et d'autres types de capteurs peuvent être affectés par le mouvement de la plaque métallique, êtes-vous sûr qu'elle ne bouge pas?

Si vous êtes sûr de la qualité de l'alignement (que deux surfaces sont parallèles), vous pouvez pousser la plaque d'un côté et utiliser un micromètre ordinaire ou un autre appareil de mesure.

La [MaxBotix HRLV MaxSonar-EZ][1]ligne (je regarde EZ4) prétend avoir une sortie analogique très stable avec une précision de 1 mm, et a une documentation de test à l'appui de leurs revendications. Environ 40 $ / capteur. J'aimerais la version I2C afin d'éliminer les bizarreries analogiques dans les circuits en tant que facteur, mais jusqu'à présent, les versions I2C n'atteignent qu'une précision de 1 cm.

Le RFD77402 (Qwiic) utilise un module infrarouge VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) pour mesurer le temps qu'il faut pour rebondir sur une cible. Cela permet des relevés millimétriques à faible coût jusqu'à deux mètres.

SparkFun propose une carte de dérivation pour environ 15 USD.

Je cherchais d'autres solutions à distance et suis tombé sur cette question.

Un capteur que j'ai trouvé fonctionne bien est le Sharp GP2Y0E02B (version numérique) (la version la plus récente est le GP2Y0E03). En le configurant comme un capteur I2C, en utilisant un Arduino, j'ai pu obtenir une résolution inférieure au millimètre (0,156 mm - La plage est ~ 630 mm, avec une résolution de 12 bits).

Je n'y croyais presque pas quand j'ai lu la spécification, alors j'ai placé le capteur sur un Bridgeport avec une cible de test, et j'ai utilisé cela comme une «vérité au sol». Sur 50 mm sur un simple test, l'erreur était inférieure à 0,2 mm; à 100 mm, j'ai eu une erreur d'environ 0,4 mm.