Para medir distancias grandes el mejor sistema es el de láser. Los Sharp GP2Dx que todos conocemos funcionan midiendo el ángulo que forma el haz infrarrojo emitido con el recibido. Con este sistema solo se pueden medir distancias cortas. Para mayores distancias es necesaria mucha potencia de IR y separar mucho el emisor y receptor. Los sistemas de ultrasonidos van bien para distancias medias, pero necesitan un blanco de reflexión amplio y la medida varía con la variación de temperatura y humedad del aire.
Este es el chisme en cuestión, es un instrumento de precisión y de calidad industrial, robusto y seguro que muy caro.
El modelo es O1D100 del fabricante IFM. Mide la distancia de 0,2m a 10m con una precisión de entre 5mm y 70 mm dependiendo de la programación del sensor y las condiciones de medida. Según el fabricante el sistema de medida es de "tiempo de vuelo", mediante un procedimiento interferométrico.
Este sistema consiste en medir el tiempo que tarda la luz en ir y volver al blanco de medida, como los sistemas ultrasónicos. La pega es que el sonido viaja a 300 m/s y es fácil medir el tiempo, la luz viaja a 300.000.000 m/s y la cosa se complica un poco. Para medir un milímetro tenemos que contar unidades de 1/300.000.000.000 segundos es decir 3,3 ps (picosegundos) lo que nos obligaría a usar un oscilador y contadores de 300 Ghz, casi imposible. Los sistemas prácticos se basan en mecanismos interferométricos. Este detector lleva un chip fotodetector que realiza este tipo de medición.
En la foto de arriba se ve que el sensor funciona, aunque el display muestra caracteres raros. La avería consiste en que el teclado y el display están machacados por el uso por lo que no puede leerse la medida ni es posible programarlo. Como tiene una salida analógica de 0 a 10V sería interesante usarla para leer la distancia desde un micro.
Una vez desmontado se ve que está compuesto por varios circuitos impresos flexibles. Probablemente fallen algunas pistas por esfuerzos mecánicos. Puede verse:
De la unidad de medida no es necesario tocar nada, pero desmonto el sensor para verlo:
Los otros tres circuitos impresos de los lados contienen la unidad de potencia para el láser, el conmutador del láser y la electrónica de proceso y medida.
Voy a alimentarlo para ver exactamente el problema:
El chisme funciona, pero al mover el circuito impreso del display se apagan algunos segmentos. Una vez localizadas las pistas que fallan es fácil de reparar. Los pulsadores los cambio por otros directamente.
A mano izquierda un disco duro de portátil que me hace de donante de piezas para sustituir un array de resistencias que estropeo yo mismo al intentar soldar los cables, demasiado calor.
Por último monto de nuevo todo el conjunto y ya puedo programar la salida 2 como 4-20mA y ver si coincide la medida del miliamperímetro con la del display (y por supuesto con la realidad). Como soy un poco garrulo lo he puesto en 4-20 mA en vez de 0-10V, eso complica un poco la conversión pero funciona bién.
((7,02ma - 4ma) / 16ma) * 10m = 1,887m
El display muestra 1,878 m , la diferencia son 9 mm, es correcto si tenemos en cuenta que 0,01mA que es la resolución del tester, significan 6,25 mm.
Pues la conclusión es que es un chisme estupendo y muy preciso (además mide la distancia exacta de objetos de solo 1cm2). Una lástima no disponer de más, no quiero ni enterarme del precio de éste para no asustarme. Podría construirse un escáner mediante espejos móviles y hacer un mapa del área donde se encuentre el aparato. Las posibilidades son enormes...