La medición precisa de distancias desempeña un papel decisivo en la automatización industrial, ya sea en la colocación de piezas, el control de altura o la detección de presencia. Dos principios de medición probados son la triangulación y la medición de tiempo de vuelo (ToF). Ambas tecnologías se basan en la medición óptica de distancias, pero difieren significativamente en alcance, precisión y área de aplicación.
Pero, ¿cuándo es la opción correcta qué tipo de sensor?
Sensores de triangulación – Especialistas en mediciones precisas a corta distancia
Los sensores de triangulación se utilizan cuando se requiere máxima precisión a cortas distancias . Son especialmente adecuados para detectar los cambios más pequeños en la posición, desviaciones de forma o diferencias de altura en el rango del micrómetro.
El sensor envía un punto de luz al objeto a medir. La luz reflejada se mapea en un elemento receptor (por ejemplo, una línea CMOS o PSD). A partir del ángulo entre los haces transmisores y receptores, la electrónica calcula la distancia exacta.
Características típicas:
- Rango de medición: hasta aproximadamente 1 m
- Desviación de linealidad: < 1 mm
- Frecuencia de medición: muy alta – ideal para procesos rápidos
- Resolución: hasta el rango del micrómetro
- Aplicación: mediciones precisas en superficies brillantes, mate o texturizadas
Ejemplos de aplicaciones:
- Medición de grosor y altura de los componentes
- Control de posición en procesos de ensamblaje
- Inspección de calidad de juntas adhesivas o de soldadura
- Detección de objetos muy pequeños, por ejemplo, cables o láminas
Conclusión:
Los sensores de triangulación son la opción adecuada cuando se requiere máxima precisión a corta distancia , por ejemplo en mecánica de precisión, producción electrónica o control de calidad.
Sensores de tiempo de vuelo – expertos en largas distancias
Los sensores de tiempo de vuelo siempre se utilizan cuando es necesario medir grandes distancias de forma segura y reproducible.
Principio de funcionamiento:
El sensor emite luz modulada y mide el tiempo que tarda la luz en viajar hasta el objeto y volver a él. Alternativamente, se puede evaluar el desplazamiento de fase entre la señal emitida y la recibida. El sensor calcula la distancia a partir de esta información temporal o de fase.
Características típicas:
- Rango de medición: hasta 100 m (con reflector)
- Alcance de trabajo sin reflector: hasta aproximadamente 10 m
- Desviación de linealidad: > 10 mm
- Seguridad con luz ambiental: muy alta, incluso en exteriores
- Medición: fiable bajo condiciones ambientales difíciles (polvo, niebla, sol)
Ejemplos de aplicaciones:
- Control de niveles en contenedores grandes o silos
- Monitorización de posición en tecnología de transportadores
- Medición de distancias en máquinas o conjuntos grandes
- Protección contra colisiones en vehículos guiados automatizados (AGV)
Conclusión:
Los sensores de tiempo de vuelo son ideales para largas distancias y condiciones de medición robustas ; en otras palabras, siempre que la precisión en el rango de milímetros sea suficiente, pero la fiabilidad a largas distancias es crucial.
Triangulación o tiempo de viaje de la luz – una comparación directa
| Función | Sensor de triangulación | Sensor de tiempo de vuelo |
| Principio de medición | Triangulación geométrica | Medición de tiempo o fase (ToF) |
| Rango de medición | Hasta aproximadamente 1 m | > 10 mm |
| Precisión | < 1 mm | Más pequeño, milimétrico de precisión |
| Resolución | Muy alto (rango de micras) | Alto |
| Medición de velocidad | Muy alto | Solo lectura |
| Sensibilidad | Sensible a la reflexión superficial | Insensible a la luz extraña |
| Área de aplicación | Mediciones precisas a corto alcance | Largas distancias, entornos duros |
Conclusión: Precisión o alcance: el objetivo de la aplicación es decisivo
La elección entre sensor de triangulación y sensor de tiempo de vuelo depende principalmente de los requisitos de precisión, distancia de medición y entorno :
- Sensor de triangulación:
Para distancias cortas de hasta 1 m y máxima precisión, por ejemplo en la detección de las características más pequeñas del objeto. - Sensor de tiempo de vuelo:
Para distancias largas de hasta 100 m y mediciones robustas, por ejemplo, en almacén, en tecnología de transportes o al aire libre.
Ambas tecnologías se complementan perfectamente: mientras que los sensores de triangulación realizan trabajos detallados, los sensores de tiempo de vuelo mantienen una visión general a largas distancias.
