Guia rápido: 5 passos para acionar LED a partir de Câmera de Visão usando controlador de estroboscópio
Gaspar van Elmbt
Como ligar e acionar uma fonte de luz LED com uma câmera machine vision da Daheng Imaging utilizando um controlador industrial de estroboscópio. Isto é aplicável tanto a câmeras machine vision USB3 como GigE que possuam saída de trigger. Como hardware adicional, utilizámos uma fonte de alimentação de 12V, um Power LED e um controlador industrial de estroboscópio acionável, o VA-STRB-D1-V1.
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Passo 1: Programe o controlador de estroboscópio industrial acionável
No nosso exemplo, estamos a utilizar um controlador de flash industrial VA-STRB-D1-V1 que pode ser acionado. Uma característica interessante deste controlador de flash é que pode ser programado, utilizando os dipswitches, sem necessidade de ligar o controlador de flash a um PC. A maioria dos controladores de flash industriais pode ser acionada e possui pelo menos 4 entradas e 2 saídas, pelo que este guia pode ser utilizado para muitos controladores de flash industriais acionáveis. Entradas:
- Fio branco = Power+
- Fio castanho = Power –
- Fio verde = Trigger +
- Fio amarelo = Trigger –
A saída é um conector de 2 pinos. No entanto, ao remover o conector, verá:
- Fio vermelho = LED+
- Fio preto = LED-
A configuração mais simples é programar o DIP switch do controlador de estroboscópio industrial para disparo na subida do sinal. A posição do DIP switch S1 será:
- No caso de pulso de estroboscópio de 10-1023us = Dipswitch 4,3,2,1 estão
LIGADO-DESLIGADO-DESLIGADO-DESLIGADO, ver imagem
- No caso de pulso de estroboscópio 11-1023ms = dipswitch 4,3,2,1 estão em OFF-OFF-OFF-OFF
A posição do DIP switch S2 do controlador de estroboscópio é para o comprimento do
pulso:
No nosso exemplo, pretendemos ter o menor tempo de flash de 10 µs. Por isso, todas as posições do Dipswitch S2 estão em OFF, veja a imagem abaixo.
Passo 2: Ligue o LED ao controlador de estroboscópio industrial
Existem 2 opções para o LED. A opção 1 é utilizar uma luz industrial de machine vision pronta a usar, que funcione a 12V ou 24V e consuma no máximo 2A. Ou pode ligar o seu próprio LED. No nosso caso, comprámos um ledxon 9008246 high power LED que produz um feixe de luz muito estreito mas potente de 3 graus. Consome 350mA a 2,8V. Como queremos ligar um LED e não uma luz industrial de machine vision standard, temos de adicionar algumas resistências para que funcione.
O cálculo para a resistência é: (Tensão da fonte de alimentação – Tensão do LED) / Corrente do LED
No nosso exemplo, o valor da resistência = (12V-2,8V)/0,350A=26Ohm. Como não existe uma resistência de 26Ohm, utilizamos uma resistência de 27Ohm.
Passo 3: Ligue a câmera industrial de machine vision à fonte de alimentação e ao controlador de estroboscópio
Para ligar uma câmera industrial de machine vision, é necessário ter um I/O cabo. No nosso caso, estamos a utilizar um CABLE-D-I/O-5M. Precisamos de usar a saída (strobe) da câmera industrial de visão para acionar o controlador de strobe. No nosso caso, trata-se de uma saída optoacoplada chamada linha 1, utilizando o pino 7 (Line1- fio branco/azul) e o pino 8 (Line1+ fio branco/verde) do conector I/O da câmera industrial de visão.
O cabo de I/O da câmera industrial de machine vision deve ser ligado à porta de entrada do controlador industrial de strobe. O controlador industrial de strobe apresenta o seguinte esquema:
Para completar todas as ligações, criámos um desenho simplificado com as cores corretas sobre como ligar a câmera industrial machine vision, com o controlador industrial de strobe e a fonte de alimentação.
Passo 4: Configurar as definições de trigger e strobe da câmera industrial de machine vision
Ligue o cabo USB3 à câmera industrial de machine vision e ao PC. Agora inicie o software SDK da câmera industrial de machine vision (aplicação GalaxyView ao utilizar uma Câmera Daheng Imaging) e conecte-se à
câmera industrial de machine vision. Para ativar o disparo, no GalaxyViewer, vá a Devices -> Remote Devices -> Digital IO Control e faça as seguintes configurações (assinaladas na caixa vermelha):
- Lineselector -> line1
- Linesource -> strobe
Passo 5: Configurar o tempo de exposição da câmera industrial de machine vision
Agora que o disparo está programado, temos de definir o tempo de exposição. Para uma global-shutter câmera de visão industrial isto é fácil, porque pode definir qualquer valor. Para uma rolling-shutter câmera de visão industrial isto já não é o caso.
Quando é utilizado um sensor rolling shutter, a saída do strobe só funcionará durante o período em que todas as linhas do sensor estão expostas. Em geral, pode-se dizer que o tempo mínimo de exposição, para utilizar uma saída de strobe = 1 / (máxima taxa de frames). No nosso exemplo, a câmera de visão industrial pode atingir 19fps, portanto o tempo mínimo de exposição = 1/19 = 52ms. Após 52ms todas as linhas estão expostas e pode-se fazer o flash. Se quiser fazer o flash de um LED durante 1ms (tempo de saída do strobe), o cálculo para o tempo de exposição = tempo mínimo de exposição + tempo de saída do strobe = 52ms + 1ms = 53ms. Notará que, se reduzir por exemplo o tempo de exposição para 10ms, a saída do strobe deixará de funcionar.
Utilizar um tempo de exposição de 53ms pode significar que a câmera de visão industrial também está a captar luz do ambiente. Para resolver isso, tem de fechar ainda mais a íris da lente. Para tal:
- Cubra o LED.
- Depois feche a íris da lente até ver uma imagem preta.
- Agora descubra o LED
- Adapte o brilho da imagem fechando a íris
reduza ainda mais (quando a imagem está sobreiluminada) ou aumente o tempo de saída do strobe
(quando a imagem está demasiado escura).
Altere o tempo de exposição navegando até Controlo de Aquisição em Dispositivos Remotos. Por favor, verifique a imagem.
