Detektor für Linienlaser?

Oct 08, 2003 4 Replies

Hallo zusammen,



ich habe hier eine Anwendung, bei der ein Linenlaser einen Strich auf ein Werkstück projeziert.



Nun reicht mir die Genauigkeit nicht aus, denn der Strahl ist etwas 2-3mm breit (7m Projektionslänge). Und nun kann man über die optimale Position streiten: Werkstückkante in der Mitte des Strahls, oder am rechten oder am linken Rand? So kann es nun zu 2-3mm Differenz kommen.



Das möchte ich vermeiden. Nun hatte ich die Idee, den Detektor von einem Rotationslaser zu nehmen, denn der löst auf einen halben Millimeter geanu auf. (Hier ein Link von einem der vielen Detektoren, die es so gibt:

formatting link
)



Leider reagiert er nicht auf das Licht meines Linienlasers. Obwohl das Licht genau so "rot" wie des Rotationslasers aussieht. Vielleicht ist das Licht des Rotationslaser auch moduliert, hab's nicht gemessen. (Störlichtverbesserung?) Der Linienlaser macht jedenfalls "Dauerstrich" nicht moduliert.



Ich habe mir nun den Detektor angesehen. Scheint in hauptsächlich aus einer 10er Reihe 3mm IR-LED's zu bestehen. Und im Bereich der "optimalen" Position ist außer der LED noch ein weiteres Bauteil angeordnet. Sieht fast aus wie eine BPW34, die IR-Diode mit der großen quadratischen Fläche.... (Oder gibnt es vielleicht schon spezielle Bauteile für diesen Zweck?)



Der Detektor ist vergossen, und da es nicht meiner ist, kann ich auch nichts genauer untersuchen.



Nun endlich meine Frage: Wie baue ich einen solchen Detektor nach?



Idee: AVR 8515 o.ä, 10x IR-Diode über Spannungsteiler an die Ports, die zeigen dann die "grobe" Richtung an (zu hoch / zu tief) Für die "große" Genauigkeit in Nähe der Referenzposition LDR, BPW34 oder sonst was über den Komperator auswerten?



Würde mich sehr über einen Tipp freuen!



Gruß Rolf


Hallo,

Da steht dass der Laserpunkt sich hin und her bewegt, d.h. der ortsfeste Empfänger sieht nur kurze Impulse.

Gruss Michael

Der Laserstrahl hat vermutlich ein "Gaußprofil" d.h. man kann den Schwerpunkt in der Mitte bestimmen, aber kaum die Kante.

Reagiert nur auf die Flanke des durchlaufenden Strahls. Bei dem üblichen Abstand am Bau ist das ein Mikrosekundenpuls. DC wird unterdrückt, das ist nämlich typisch Sonnenlicht.

Interessant, dann hätte Quadriga eine neue Variante gebastelt. Glaubs aber nicht.

Es sind BPW34. Alle oberen und unteren sind zusammengeschaltet, d.h. es gibt effektiv nur zwei Sensoren.

Ein US-Anbieter hat sich von Reticon ein kundenspezifisches Array machen lassen. Hat dann aber weniger Länge.

Die Schaltungen für Rotationslaser sind eher mühsam und vermutlich gar nicht nötig.

Gegen Fremdlicht muß man für alle Schaltungen wohl den Laser ein/aus-modulieren und Differenzmessung machen.

Im einfachsten Fall reicht diese Schaltung:

---------- R1 ----- | | | | | | | 5V | | | | | | K A |_ | _ \ | A K | >----- A/D-Wandler |__|____ _ | + / | | CA3130 2,5V GND

Die beiden Dioden sind BPW34 Arrays. Sind sie gleichmässig beleuchted, ist der Ausgang des OPs auf 2,5V. Ansonsten ist er entweder auf GND oder 5V. D.h. Schaltung ist ein sehr empfindlicher KOP. Man kann sich noch Tricks zur Spreizung des Kernbereichs ausdenken. Fremdlicht macht aber wohl Problem.

Es gibt von der Schaltung auch Variante wo Norton-Verstärker LM359 verwendet wird.

Andere exotische Variante an der ich gerade rumtue: PSDs. Für diese Anwendung würde man längliche ( 30mm ) Fotodioden mit einer Innenelektrode und zwei Randelektroden verwenden. Der Strom an den beiden Randelektroden zeigt analog an, wo sich der Schwerpunkt des Lichtpunktes befindet. Nachteil: teuer ( meine waren von ebay ), nicht sehr handelsüblich.

MfG JRD

Die Kompenstion von Fremdlicht funktioniert im einfachsten Fall so: D/A--R2------------- R1 ---- | | | | | | | 5V | | | | | | K A |_ | _ \ | A K | >----- A/D-Wandler |__|____ _ | + / | | CA3130 2,5V GND

D.h. bei abgeschaltetem Laser wird per D/A-Wandler so nachgeregelt, daß der Ausgang 2,5V ist.

  • Wegen der weiten Dynamik die Licht haben kann ist ein 16 Bit PWM oft günstiger als ein 8 Bit D/A.
  • R2 sollte eigentlich eine Stromquelle, also sehr hochohmig sein. Es kann deshalb sinnvoller sein von 5V auf den Knoten eine feste Konstantstromquelle vorzusehen und vom Knoten nach GND eine Konstantstromsenke die per D/A-Wandler steuerbar ist. Die muß praktisch doppelten Strom können, da sie auch den Strom der oberen Quelle absaugt.

MfG JRD

Hallo Rafael!

Ganz vielen Dank für Deine Antworten, die helfen mir sicher weiter!

Wobei ich erstaunt bin, das die Empfangsdioden so geschaltet werden, das es eff. nur zwei Sensoren werden.

Dann lassen sich ja auch eigentlich nur 3 Zustände erfassen: ZU HOCH - ZU TIEF - PASST Und nicht zum Beispiel VIEL ZU HOCH oder PASST FAST.

Aber ist ja eigentlich auch nicht erforderlich, wenn mann es recht überlegt...

Nochmals vielen, vielen Dank!

Rolf

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