Medida de distancias cortas

tomando medidas desde un punto de su chasis, en la vertical del punto medio entre los ejes, hasta el suelo, en esa misma vertical. La realidad es que se va a mover sobre la pared, pero para simplificar, consideremos que es sobre un suelo blanco.

laser y usar sus tripas para hacer lo siguiente: En la vertical en la que quiero medir pongo un fotodiodo muy direccional (un fotodiodo al final de un tubito fino negro). Entonces, en un extremo del cochecito monto el laser de

barridos continuos hacia el suelo. El motor que lo mueve se hace girar a una velocidad muy exacta, y se sincroniza mediante otro fotodiodo que quede iluminado siempre al comienzo de un barrido (exactamente como se hace en la impresora laser).

problemas, pero no lo veo imposible), pero luego pensando en otros

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Pepitof
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Yo he encontrado esto:

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conseguirlos. Vamos, si hasta los venden en la misma web.

AD.

Saludos.

CarlosP.

En snipped-for-privacy@individual.net del 7/9/05 20:10, "Pepitof"

>
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CarlosP

Pepitof expuso:

Esto no mide distancias realmente, aplica un análisis en la imagen y obtiene un valor de ella. Es algo así como mirar la cantidad de componentes de alta frecuencia existentes en la imagen, cuanto más nítida sea, habrá más componentes de alta frecuencia. Va ajustando el foco hacia la dirección que haga aumentar la nitidez hasta que empieza a descender, ahí se para y vuelve al punto máximo obtenido. Algo así como el ajuste automático de sintonía fina (lo de encontrar el máximo me refiero) de los viejos televisores pero implementado en digital y en vez del nivel de señal recibido, se basa en un cálculo matemático sobre la imagen.

Esto tampoco mide distancias, aunque quizá y conociendo con precisión la geometría del sistema entero, podrías deducir que si el enfoque correcto se produce a tal posición, la lente está a tal distancia. Te cuento por encima como funciona: El láser emite un haz direccional que se hace llegar hasta la superficie del CD, ahí rebota y luego se hace llegar a un fotodetector. Este fotodetector está compuesto por cuatro celdas, o sea cuatro fotodetectores, puestos en un cuadrado dividido en cuatro franjas iguales:

------------- | A | B |

------------- | C | D |

------------- El láser reflectado del CD se proyecta en el centro del cuadrado. La lente está diseñada de tal forma que tiene cierto astigmatismo, esto significa que el punto de enfoque correcto exacto es ligeramente distinto en el eje horizontal que en el vertical. El objetivo del sistema de enfoque es encontrar el punto central, donde ambos ejes están lo mejor enfocados posible. Cuando se da esta circunstancia, el láser proyectado en el fotodiodo forma un círculo, y la señal que dan los cuatro fotodiodos es de la misma amplitud. Si el CD se aleja ligeramente de la lente, el enfoque de un eje mejora, y el del otro eje empeora. Así, se proyecta un óvalo en el fotodetector, quedando por ejemplo alargado en el eje A-D. Los sensores A y D dan más señal que los C-B y se corrige desplazando el enfoque hacia una dirección. Si el óvalo es alargado en el eje opuesto (B-C), se aplica una corrección hacia el otro lado de la lente. Hace falta un único operacional para calcular (A - D) + (B - C), el resultado es el error, que amplificado (Focus Gain) y aplicado un offset (Focus Offset), se aplica a la bobina de la lente, o sea es 100% circuito analógico.

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Jeroni Paul

Muchas gracias, esos ya los conocía. Desde luego es una opción relativamente barata, pero son muy poco precisos, y al usar un método analógico, introducen variaciones importantes en la medida dependiendo de la luz ambiente, y del tipo y color de la superficie.

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Pepitof

"Jeroni Paul" escribió en el mensaje news:MYJTe.3622338$ snipped-for-privacy@telenews.teleline.es...

obtiene

alta

que

vuelve

un

Muy interesante. Supongo que hablas de cámaras digitales, claro. Como tú apuntas, no mide distancias, pero está claro que a cada distancia corresponde un enfoque, así que un sistema como ese, una vez calibrado, podría determinar la distancia, en función de la posición en la que ha tenido que poner sus lentes para conseguir un enfoque correcto.

Pero creo que funcionaría regular, al tener que enfocar una superficie lisa (de hecho, gracias a tu explicación, ahora entiendo por qué mi cámara enfoca tan mal cuando fotografío algo completamente plano o poco iluminado). Además, parece bastante complicado.

se

encima

del

un

que

de

y

No parece imposible usar ese método. Aunque sea analógico, al actuar comparando la luz que llega a un eje y la que llega al otro, no debe afectarle demasiado la luz ambiente y esas cosas. Y parece relativamente fácil medir la distancia en función de la corriente que hay que aplicar a las bobinas para que el enfoque sea correcto.

Quedarían un par de problemas. Por un lado, no sé si se podría hacer reutilizando el grupo óptico de un lector de CDs, ya que hablamos de una distancia mucho mayor. El problema con la óptica quizás se podría arreglar con sólo añadir "unas gafas", pero supongo que la potencia del laser será insuficiente, y substituir el diodo laser por uno más potente puede ser complicadillo.

Por otro lado, no tengo claro si el sistema funcionaría sobre una superficie irregular, en lugar de un espejo tan bueno como la capa de aluminio de un CD.

Tengo que investigar ese tema.

PD. Muchas gracias. Joder, qué delicia es que te expliquen las cosas tan bien. Cuando pienso en que hay gente que se mosquea cuando le explican algo "como si fueran tontos", es que me quedo flipado.

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Pepitof

Bueno, por lo que parece, el método de triangulación laser sobre CCD puede ser adecuado para medir con precisión distancias en este rango (entre 2cm y

10cm). Sin embargo los módulos comerciales son difíciles de conseguir y me supongo que muy caros (por ahora no he encontrado quien los venda al por menor).

Entonces he estado pensando cómo se podría hacer eso. Cualquier scaner baratuno tiene una resolución óptica de 600ppp en la horizontal. Esto, en un ancho de 8 pulgadas y pico, da unos 5000 puntos en horizontal. Viendo las tripas de un scaner, parece que el método es concentrar ,mediante una óptica, toda una línea horizontal sobre un CCD (o similar) integrado. Yo me supongo que ese CCD debe ser una línea de unos 5000 pixels. Si yo pudiera enfocar el rebote del laser, de forma que incidiera sobre este sensor, y ver en qué pixel o pixels incide, podría calcular el ángulo, y por tanto la distancia. Por lo que he leído, parece que los módulos de medida por triangulación más precisos funcionan así.

Pero hay un problema. Yo tengo por ahí las tripas de dos scaner viejos, con su CCD (o lo que sea), pero por lo que recuerdo, parece más que difícil conseguir el data sheet de esos sensores, y no tengo ni idea de cómo funcionan. Entonces, antes de ponerme a buscar más en serio, me gustaría saber vuestra opinión sobre el tema. ¿Os parece factible? ¿Voy muy desencaminado?.

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Pepitof

Jeroni Paul expuso:

Perdón, fallo garrafal... (A + D) - (B + C) Como los fotodetectores son fuentes de corriente, la simple unión de sus terminales forma la suma, y la resta se realiza con un operacional.

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Jeroni Paul

Pepitof expuso:

Yo lo veo casi imposible. El sistema está calibrado de fábrica para solo unos milímetros.

Así es, es un bloque indesmontable. Y además hay más problemas. El láser se enfoca al centro del fotodetector gracias al ajuste de las piezas de la óptica preciso que se ha dado de fábrica y al sistema de tracking que va siguiendo a la perfección la pista del CD, la lente tiene otra bobina que ajusta su posición horizontal, y sirve para posicionar el láser exactamente al centro de la pista.

Que va :-) Ya cuesta a veces que funcione sobre un CD.

La única cosa viable seria un montaje parecido pero hecho de cero, con un láser más grueso quizá, y fotodetectores más grandes y separados de forma que no tuviera que tener ajustes micrometricos. Y tendrías que encontrar una lente con el astigmatismo adecuado.

De nada, me alegro que te haya gustado. Saludos

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Jeroni Paul

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