Czujniki PSD i dalmierze triangulacyjne

Transkrypt

1 Czujniki PSD i dalmierze triangulacyjne Bogdan Kreczmer bogdan.kreczmer@pwr.wroc.pl Katedra Cybernetyki i Robotyki Wydziału Elektroniki Politechniki Wrocławskiej Kurs: Copyright c 2015 Bogdan Kreczmer Niniejszy dokument zawiera materiały do wykładu dotyczącego programowania obiektowego. Jest on udostępniony pod warunkiem wykorzystania wyłącznie do własnych prywatnych potrzeb i może on być kopiowany wyłącznie w całości, razem z niniejszą stroną tytułową. Czujniki PSD i dalmierze triangulacyjne

2 Niniejsza prezentacja została wykonana przy użyciu systemu składu PDFL A TEX oraz stylu beamer, którego autorem jest Till Tantau. Strona domowa projektu Beamer: Czujniki PSD i dalmierze triangulacyjne

3 Spis treści 1 Podstawy działania Najważniejsze cechy 2 3 Zasada pomiaru Błędy pomiarów

4 Skąd ta nazwa Najważniejsze cechy PSD Position Sensitive Device

5 Skąd ta nazwa Najważniejsze cechy PSD Position Sensitive Device Position Sensitive Detector

6 Skąd ta nazwa Najważniejsze cechy PSD Position Sensitive Device Position Sensitive Detector 1957 J. T. Wallmark użył pierwszy raz tego skrótu w swojej publikacji dotyczącej badań nad efektem fotoelektrycznym.

7 Typy czujników Najważniejsze cechy Czujniki izotropowe Czujniki dyskretne

8 Zasada działania Najważniejsze cechy Jako podstawę konstrukcji czujnika wykorzystuje się złącze PIN (ang. P, Intrinsic, N). Środkowa warstwa I nie jest domieszkowana. Tego typu złącze tworzy diodę o małej pojemności złącza.

9 Zasada działania Najważniejsze cechy Mała pojemność złącza sprawia, że znajduje ono zastosowanie w układach pracujących w zakresie wysokich częstotliwości. Innym zastosowaniem są szybkie przełączniki lub fotodetektory.

10 Zasada działania Najważniejsze cechy Charakterystyka złącza: Dla małych częstotliwości zachowuje się jako zwykła dioda. Dla wyższych częstotliwości pracuje jak rezystor.

11 Zasada działania Najważniejsze cechy

12 Zasada działania Najważniejsze cechy I 1 = 1 2 (1 2 L )I 0 I 2 = 1 2 (1 + 2 L )I 0

13 Zasada działania Najważniejsze cechy I 1 = 1 2 (1 2 L )I 0 I 2 = 1 2 (1 + 2 L )I 0 I 1 = L 2 I 2 L + 2

14 Zasada działania Najważniejsze cechy I 1 = 1 2 (1 2 L )I 0 I 2 = 1 2 (1 + 2 L )I 0 I 1 = L 2 I 2 L + 2 = L 2 I 2 I 1 I 2 + I 1

15 Zasada działania Najważniejsze cechy I 1 = 1 2 (1 2 L )I 0 I 2 = 1 2 (1 + 2 L )I 0 I 1 = L 2 I 2 L + 2 = L 2 I I 0

16 Zasada działania Najważniejsze cechy I 1 = 1 2 (1 2 L )I 0 I 2 = 1 2 (1 + 2 L )I 0 I 1 = L 2 I 2 L + 2 = η I

17 Zasada działania Najważniejsze cechy

18 Zasada działania Najważniejsze cechy x = L x 2 (I nw + I sw ) (I ne + I se ) I nw + I ne + I sw + I se

19 Zasada działania Najważniejsze cechy x = L x 2 y = L y 2 (I nw + I sw ) (I ne + I se ) I nw + I ne + I sw + I se (I nw + I ne ) (I sw + I se ) I nw + I ne + I sw + I se

20 Czujnik firmy Hamamatsu S8673 Zakres czułości: 320nm 1100nm

21 Czujnik firmy Hamamatsu S8673 Zakres czułości: 320nm 1100nm

22 Czujnik firmy Hamamatsu S8673 Zakres czułości: 320nm 1100nm

23 Czujnik firmy Hamamatsu S3270 Zakres czułości: 700nm 1100nm

24 Czujnik firmy Hamamatsu S3270 Zakres czułości: 700nm 1100nm

25 Czujnik firmy Hamamatsu S3270 Zakres czułości: 700nm 1100nm

26 Czujnik firmy Hamamatsu S , S Zakres czułości: 400nm 1100nm

27 Czujnik firmy Hamamatsu S , S Zakres czułości: 400nm 1100nm

28 Czujnik firmy Hamamatsu S , S Zakres czułości: 400nm 1100nm

29 Czujnik firmy Hamamatsu S1880, S2044 Zakres czułości: 320nm 1060nm

30 Czujnik firmy Hamamatsu S1880, S2044 Zakres czułości: 320nm 1060nm

31 Jak jest wykonywany pomiar Zasada pomiaru Błędy pomiarów

32 Jak jest wykonywany pomiar Zasada pomiaru Błędy pomiarów f = b+ d

33 Jak jest wykonywany pomiar Zasada pomiaru Błędy pomiarów f = b+ d d = f (b+)

34 Jak jest wykonywany pomiar Zasada pomiaru Błędy pomiarów f Ponieważ = b+ d d = f (b+) b

35 Jak jest wykonywany pomiar Zasada pomiaru Błędy pomiarów f = b+ d d = f (b+) Ponieważ b d fb

36 Jak jest wykonywany pomiar Zasada pomiaru Błędy pomiarów f = b+ d d = f (b+) Ponieważ b d fb Wiem, że = η I

37 Jak jest wykonywany pomiar Zasada pomiaru Błędy pomiarów f = b+ d d = f (b+) Ponieważ b d fb Wiem, że = η I d fb η I

38 Jak jest wykonywany pomiar Zasada pomiaru Błędy pomiarów f = b+ d d = f (b+) Ponieważ b d fb Wiem, że = η I d fb η I Przyjmijmy, że prąd mierzymy pośrednio poprzez spadek napięcia na pewnej rezystancji R x.

39 Jak jest wykonywany pomiar Zasada pomiaru Błędy pomiarów f = b+ d d = f (b+) Ponieważ b d fb Wiem, że = η I d fb η I A więc I = U R x

40 Jak jest wykonywany pomiar Zasada pomiaru Błędy pomiarów f = b+ d d = f (b+) Ponieważ b d fb Wiem, że = η I d fb η I A więc I = U R x d fbr x η U

41 Jak jest wykonywany pomiar Zasada pomiaru Błędy pomiarów f = b+ d d = f (b+) Ponieważ b d fb Wiem, że = η I d fb η I A więc I = U R x d fbr x η U Wprowadźmy oznaczenie stałej ζ = fbrx η.

42 Jak jest wykonywany pomiar Zasada pomiaru Błędy pomiarów f = b+ d d = f (b+) Ponieważ b d fb Wiem, że = η I d fb η I A więc I = U R x d ζ U Wprowadźmy oznaczenie stałej ζ = fbrx η.

43 Charakterystyka czujnika Zasada pomiaru Błędy pomiarów d = ζ U

44 Charakterystyka czujnika Zasada pomiaru Błędy pomiarów d = ζ U Charakterystykę czujnika najczęściej przedstawia się w formie: U = ζ d

45 Charakterystyka czujnika Zasada pomiaru Błędy pomiarów d = ζ U Charakterystykę czujnika najczęściej przedstawia się w formie: U = ζ d Rzeczywista charakterystyka

46 Charakterystyka czujnika Zasada pomiaru Błędy pomiarów d = ζ U Charakterystykę czujnika najczęściej przedstawia się w formie: U = ζ d Rzeczywista charakterystyka Załamanie charakterystyki z lewej strony jest spowodowane tym, że zbliżając się do obiektu obraz plamki wychodzi poza obręb czujnika PSD.

47 Zasada pomiaru Błędy pomiarów Przykładowe wyniki pomiarów GP2D12 G. Soroko. Stanowisko laboratoryjne dalmierza optycznego. Master s thesis, Politechnika Wrocławska, October 2007.

48 Zasada pomiaru Błędy pomiarów Przykładowe wyniki pomiarów GP2D120 G. Soroko. Stanowisko laboratoryjne dalmierza optycznego. Master s thesis, Politechnika Wrocławska, October 2007.

49 Koniec prezentacji Dziękuję za uwagę Czujniki PSD i dalmierze triangulacyjne