Czujniki odległości (zakresu) - dalmierze
Metody pomiaru odległości:
1. Pomiar czasu propagacji impulsu sygnału od nadajnika do obiektu i powrotu impulsu odbitego do odbiornika (czas przelotu).
2. Pomiar przesunięcia fazowego fali sygnału emitowanego i odbitego.
3. Pomiary wykorzystujące radary z modulacją częstotliwości.
18
Odległość mierzona za pomocą czasu przelotu sygnału:
Obliczenie odległości d do obiektu na podstawie pomiaru czasu przelotu fali/impulsu (zazwyczaj ultradźwiękowej, radiowej lub świetlnej): gdzie v - prędkość propagacji fali, ł-czas przelotu. Potencjalne źródła błędów:
• Zmiany prędkości propagacji sygnału (w szczególności sygnałów akustycznych przy zmianie temperatury, wilgotności i ciśnienia powietrza).
• Niepewność określenia dokładnej chwili odebrania odbitego impulsu, związana z szerokim zakresem zmian mocy odbitego sygnału spowodowana zmiennością kąta odbicia od powierzchni obiektu.
• Niedokładność układu odmierzania czasu związana z koniecznością pomiaru bardzo krótkich czasach w przypadku fal elektromagnetycznych - rozdzielczość 1 mm wymaga pomiaru czasu z dokładnością 3 pikosekund (3 x 10_12s).
• Odbicia od powierzchni. Odbierane echo sygnału jest niewielką częścią emitowanego sygnału, pozostała część energii jest odbijana w różnych kierunkach i następnie jest odbierana przez odbiornik. Część energii jest pochłaniana.
• Szybki ruch robota i ewentualnie poruszających się obiektów.