lunes, 2 de febrero de 2015

Proteger el sensor láser en ambientes hostiles

Una aplicación típica para un sensor láser de medida del estilo del HG-C de Panasonic es utilizarlo como elemento que nos ayude en el posicionado de herramientas. Básicamente se utiliza para medir la distancia de la superficie a trabajar y posicionar la herramienta en el punto óptimo. El problema puede venir cuando la ubicación del sensor es demasiado próxima a la zona de trabajo y el proceso normal desprende material o “chispas” que pueden deteriorar el equipo. 

Hay una solución sencilla que podemos usar y que nos evitará tener que cambiar el sensor con demasiada frecuencia. El emisor láser, de luz roja en estos casos, puede atravesar sin demasiadas dificultades los objetos transparentes como el vidrio. Por lo tanto, poner un vidrio por delante del sensor no debería impedir que éste “viera” la superficie a medir y nos servirá como escudo que protegerá el equipo ante proyecciones. Además, en cualquier caso será mucho más fácil y económico de sustituir llegado el momento. 

Hay que tener no obstante algunas consideraciones. Lo primero es que aunque no lo parezca, además de la reflexión del láser que tenemos en la superficie objetivo, tenemos reflexiones menores en cada uno de los cambios del medio (aire-vidrio y vidrio-aire).


Es importante tener esto en cuenta ya que si el sensor es del tipo PSD, estas reflexiones adicionales pueden hacer desvirtuar la medida. En el caso de recibirse más de un rebote, el sensor PSD nos devolverá la ubicación del centro de gravedad de toda la luz recibida. En la siguiente figura se muestra esto. Las dos crestas representan sendos rebotes a diferentes distancias. La cresta mayor sería la lectura deseada y la menor la coyuntural. Al retornar el centro de gravedad como resultado estaremos incurriendo en un error de medida.


Por lo tanto, lo deseable es usar un sensor basado en “celdas” de detección. Estos tienen sensores del tipo CCD o CMOS y entregan como medida únicamente la correspondiente a la celda que ha recibido la mayor cantidad de luz.


Es recomendable en cualquier caso hacer alguna prueba empírica para verificar que el conjunto sensor + vidrio sigue dándonos la precisión deseada ya que hay un factor añadido que influirá y que no podemos obviar, el índice de refracción del vidrio. Al atravesar un medio de diferente densidad al aire, la luz será desviada si no incide de manera totalmente perpendicular.


En función del grosor y tipo de vidrio este error será más o menos relevante y por lo tanto os aconsejo realizar pruebas antes de dar por buena la aplicación.

Pues ala, eso es todo por hoy. En unos días más.

Saludos!!

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