In bestimmten Multi-Sensor-Anordnungen, bei denen sich die Laserlinien überlappen, kann es zu Laserinterferenzen kommen, wenn die Kamera von einem Sensor belichtet wird und der Laser von einem anderen Sensor erkannt wird. Dies führt zu einer Fehlkommunikation zwischen den Sensoren. In diesem Blog betrachten wir wie Gocator® diese Herausforderung mit Multiplexing löst.
Wann Multiplexing verwendet wird
Eine häufige Anforderung an Multi-Sensor-Systeme ist die präzise Steuerung des Zeitablaufs jedes Sensors, um Laserinterferenzen in Bereichen zu vermeiden, in denen sich die Messbereiche überschneiden.
Die Lösung für diese Herausforderung besteht darin, voneinander unabhängige Sensoren zu identifizieren (d.h. ohne Überlappungen) und sie logisch zu gruppieren. Die Messungen im System werden dann so abgestimmt, dass jede Gruppe abwechselnd das Objekt erfasst, d.h. die Gruppen werden gemultiplext.
Multiplexing mit Gocator®
Gocator® bietet integrierte Multiplexing-Einstellungen, die in der Gocator®-Benutzeroberfläche einfach ein- und ausgeschaltet werden können.
Wenn aktiviert, erzeugt die Multiplexing-Funktion eine Zeitverzögerung für die Laserbelichtungen und stellt sicher, dass störende Laser nicht gleichzeitig erfasst werden. Dadurch wird die Fehlkommunikation behoben und es werden nur die korrekten Daten erfasst.
Zykluszeit
Die zur Lösung der jeweiligen Anwendung erforderliche Gesamtsystemgeschwindigkeit bestimmt die Länge der Zeitspanne für einen Datenerfassungszyklus, die sogenannte Zykluszeit. Im Allgemeinen wird die Zykluszeit für alle Sensoren im Netzwerk auf den gleichen Wert eingestellt. Diese Zykluszeit wird dann in kürzere Zeitfenster aufgeteilt, einen für jede Sensorgruppe, sodass sich ihre Belichtungszeiten nicht überschneiden.
Belichtung
Die Eigenschaften der Objektoberfläche (z.B. Rundholz, Gummireifen, Straßenpflaster, Metallgehäuse) bestimmen in der Regel die minimale Belichtungszeit für eine zuverlässige Messung (z.B. längere Belichtung bei kontrastarmen Objekten). Alle Sensoren im System müssen mit der gleichen Belichtungszeit und dem gleichen Belichtungsmodus (einzeln, dynamisch oder mehrfach) arbeiten.
Synchronisation
Um die Belichtung in einem Multi-Sensor-System auf bis zu 1 Mikrosekunde (µs) zu reduzieren, bietet LMI einen Master-Hub an, der genauso aussieht wie ein Ethernet-Switch, aber die Stromversorgung, die Lasersicherheitsverriegelung und die Hochgeschwindigkeitssynchronisation übernimmt. Hubs bieten 8 bis 24 Sensoranschlüsse und können zur Unterstützung größerer Multi-Sensor-Layouts hintereinander geschaltet werden.
Die vom Master an alle Sensoranschlüsse übertragenen Synchronisationsdaten kodieren einen globalen Zeitstempel (Genauigkeit bis 125 Nanosekunden), einen Encoderstempel und den Status von diskreten Eingängen (z.B. Fotozellen, die mit dem Eingangs-I/O des Masters verbunden sind). Die Synchronisationsdaten werden von jedem Sensor empfangen und dekodiert, um die Belichtungssteuerung und Triggerlogik zu steuern. Jeder von einem Sensor aufgenommene Scan wird mit Zeit, Encoder und Eingangs-I/O-Status versehen, der später von der Software verwendet wird, um aus mehreren Sensordatensätzen ein einziges 3D-Modell zu erstellen.
Zusammenfassung
Um eine fehlerfreie Datenerfassung bei Überlappungen in einem Multi-Sensor-Netzwerk zu gewährleisten, ist Multiplexing die beste Strategie. Die Multi-Sensor-Vernetzung mit Multiplexing wird von jedem Gocator® 3D-Sensor unterstützt und ermöglicht hochpräzises 3D-Scannen und Messen in anspruchsvollen Anwendungen mit überlappenden Profillinien.
Für mehr Informationen zu dem Thema, laden Sie sich unsere Anwendungsanleitung für Multi-Sensor-Systeme herunter.