Słowniczek C

Uproszczony system pomiaru współrzędnych w tomografii komputerowej

Czujnik to układ rejestrujący sygnały opisujące wielkość fizyczną.

Zasada działania wszystkich czujników dotykowych opiera się na mechanicznym kontakcie z mierzonym obiektem. Z tego wyprowadzane są sygnały elektryczne lub optyczne do dalszego przetwarzania. Dzięki "trzpieniom gwiazdowym" i zmianom trzpieni, obiekt może być mierzony trójwymiarowo ze wszystkich kierunków przy stosunkowo niewielkim wysiłku. W przypadku rzeczywistych cech geometrycznych z odchyleniami kształtu konieczne jest zarejestrowanie dużej liczby punktów pomiarowych. Może to być problematyczne ze względu na znaczną ilość czasu.

W przypadku czujników optycznych informacja o położeniu punktu pomiarowego jest przekazywana przez światło z obiektu do czujnika. Korzyści dla aplikacji leżą w bezkontaktowym pomiarze. Dzięki temu można mierzyć zarówno delikatne przedmioty, jak i te z małymi elementami. Dzięki czujnikom optycznym wiele punktów pomiarowych jest wykrywanych bardzo szybko lub nawet jednocześnie. W porównaniu z innymi czujnikami ich zastosowanie prowadzi więc zwykle do znacznie krótszych czasów pomiaru.

Poprzez przesunięcie głowicy pomiarowej względem przedmiotu obrabianego zmienia się intensywność punktów świetlnych poprzez rozogniskowanie. Na podstawie krzywej intensywności określana jest pozycja powierzchni obrabianego przedmiotu.

Często stosowane w technice automatyki czujniki triangulacyjne nadają się tylko do mniej precyzyjnych zadań pomiarowych: Wiązka lasera i oś optyki obrazującej czujnika zamykają się w kącie kilku 10 stopni. W ten sposób pomiędzy źródłem lasera, punktem pomiarowym i czujnikiem tworzy się trójkąt, z którego poprzez zależności kątowe wyznacza się poszukiwaną odległość. Laserowe czujniki Foucaulta, takie jak Werth Laser Probe, wykorzystują kąt apertury optyki obrazowania czujnika jako kąt triangulacji. Dzięki odpowiedniemu oprogramowaniu niepewność pomiaru zostaje zredukowana do tego stopnia, że spełnia wymagania stawiane wysokoprecyzyjnym współrzędnościowym maszynom pomiarowym.

Sprzętowy czujnik przetwarzania obrazu rejestruje obrazy w różnych pozycjach na osi optycznej. Na podstawie gradientu kontrastu określana jest pozycja powierzchni obrabianego przedmiotu.

Promocyjny termin dla współrzędnościowej maszyny pomiarowej 2D z przetwarzaniem obrazu. Technicznie należą do mikroskopów pomiarowych.

W zależności od odległości mierzonego obiektu od czujnika, powierzchnia wyjściowa światłowodu obrazowana przez soczewkę jest najlepiej zogniskowana na obiekcie dla danego koloru. Najlepiej skupiona barwa światła ma najsilniejsze natężenie w punkcie pomiarowym. Jest to określane za pomocą zintegrowanego spektrometru, a do wykrytego koloru przypisywana jest odpowiednia wartość odległości.

W przypadku diody superluminescencyjnej i sondy pomiarowej połączonej poprzez sprzęgacz światłowodowy, informacja o różnicy czasu przelotu światła odbitego od powierzchni wyjścia sondy i powierzchni przedmiotu obrabianego jest rzutowana przez interferometr na kamerę skanowania liniowego i na tej podstawie wyznaczana jest odległość.