Technische Definition
Der lineare Sensor-Array ist die Kernbildkomponente einer Zeilenkamera und besteht aus mehreren Fotodioden oder CCD/CMOS-Sensoren, die linear angeordnet sind. Er erfasst Bilddaten zeilenweise, während Objekte an der Kamera vorbeibewegt werden, und wandelt Lichtintensität in elektrische Signale um, die verarbeitet werden, um kontinuierliche Bilder von bewegten Materialien oder Produkten zu erzeugen. Diese Komponente wird in der industriellen Inspektion, Dokumentenscanning und anderen Anwendungen eingesetzt, die eine Hochgeschwindigkeits- und hochauflösende Bildgebung bewegter Objekte erfordern. Das Array wird typischerweise auf einem Siliziumsubstrat mit einer Glasabdeckung hergestellt und in einem Metallgehäuse zum Schutz untergebracht. Zu den wichtigsten Parametern gehören die Anzahl der Pixel (128–4096), Pixelabstand (5–25 μm), aktive Länge (10–100 mm), spektraler Empfindlichkeitsbereich (400–1000 nm), Empfindlichkeit (0,1–10 V/(lx·s)), Dynamikbereich (60–80 dB), Ausgabedatenrate (1–10 MHz), Versorgungsspannung (3,3–5 V DC), Leistungsaufnahme (50–500 mW), Betriebstemperatur (-20 bis 70 °C), Lagertemperatur (-40 bis 85 °C), Schutzart (IP40–IP67 nach IEC 60529), Gehäusetyp (DIP–COB) und Gewicht (5–50 g). Diese Werte sind typische Bereiche und müssen für das spezifische Modell und die Anwendung bestätigt werden. Das Array funktioniert, indem Licht auf die lichtempfindlichen Elemente fokussiert wird, die eine Ladung proportional zur Lichtintensität erzeugen; diese Ladung wird sequenziell ausgelesen und in digitale Werte umgewandelt. Für die ordnungsgemäße Integration muss der Benutzer die optische Schnittstelle, elektrische Verbindungen und mechanische Montage berücksichtigen. Zu den Verifikationsfragen gehören die Überprüfung, ob der spektrale Empfindlichkeitsbereich mit der Beleuchtungsquelle übereinstimmt, die Bestätigung, dass Pixelabstand und aktive Länge die Auflösungsanforderungen erfüllen, und die Sicherstellung, dass die Ausgabedatenrate mit der Ausleseelektronik der Kamera kompatibel ist. Wartungssignale umfassen verringerte Empfindlichkeit, erhöhtes Rauschen oder ungleichmäßige Reaktion über das Array, was auf Kontamination oder Verschlechterung hinweisen kann. Fehlergrenzen umfassen Temperaturen außerhalb des angegebenen Bereichs, übermäßige Vibration oder elektrische Überlastung. Konsultieren Sie immer den Hersteller für modellspezifische Spezifikationen und Konformität.
Funktionsprinzip
Licht vom Zielobjekt wird durch Optik auf das lineare Array fokussiert. Jedes lichtempfindliche Element im Array erzeugt eine elektrische Ladung proportional zur empfangenen Lichtintensität. Diese Ladungen werden sequenziell ausgelesen und in digitale Werte umgewandelt, wodurch eine Zeile von Bilddaten entsteht. Mehrere über die Zeit erfasste Zeilen werden zu einem vollständigen zweidimensionalen Bild bewegter Objekte zusammengesetzt.
