En los sistemas de medición por vídeo (VMS), la selección y el uso de estándares de calibración afectan directamente la precisión de la medición y la estabilidad a largo plazo. Las escalas de vidrio y las escalas de rejilla son dos elementos de calibración de uso común. Si bien ambas establecen referencias de longitud y corrigen errores del sistema, difieren significativamente en su estructura, principio de funcionamiento, escenarios de aplicación y requisitos de mantenimiento. Este artículo analiza estas diferencias en detalle, abarcando características técnicas, aplicaciones, contenido de calibración, mantenimiento y casos de uso típicos.
1. Diferencias de aplicación
Las escalas de vidrio y las escalas de rejilla se centran en diferentes dimensiones de medición:
Escala de vidrio: Se utiliza principalmente para la calibración de píxeles y la calibración geométrica 2D, y es adecuada para la calibración visual y la verificación de la uniformidad del campo de visión (FOV). Las líneas grabadas de alto contraste permiten la corrección de la precisión de la imagen a subpíxeles.
Escala de rejilla: Se utiliza principalmente para la precisión lineal de la plataforma y la repetibilidad en recorridos largos, ideal para VMS de gran recorrido y compensación de errores de platina mecánica. Las líneas periódicas proporcionan mediciones precisas de desplazamiento lineal, lo que garantiza un posicionamiento preciso en recorridos largos.
Ejemplo: En una platina de medición de 100 × 100 mm, si se requiere verificar una precisión lineal de ±2 μm, una escala de rejilla ofrece mayor precisión y estabilidad. Para la calibración de la distorsión de la lente, el tamaño del píxel o la uniformidad del campo de visión (FOV), una escala de vidrio proporciona una referencia óptica más precisa.
2. Contenido de calibración
Calibración de píxeles
Determina el tamaño físico de los píxeles:
Escala de vidrio: se utiliza para medir el tamaño de píxeles locales
Escala de rejilla: se utiliza para verificar la consistencia de píxeles en áreas grandes
Calibración geométrica
Compensa las aberraciones y distorsiones de la lente:
Escala de vidrio: Las líneas de grabado uniformes permiten la creación de modelos de distorsión
Escala de rejilla: no es adecuada para el análisis de distorsión; se utiliza principalmente para la corrección de desplazamiento lineal
Verificación lineal y repetibilidad de la plataforma
Genera tablas de compensación de errores lineales para mejorar la precisión del posicionamiento en recorridos largos:
Escala de rejilla: líneas periódicas estables adecuadas para la recopilación de datos de desplazamiento en diferentes posiciones
3. Requisitos de mantenimiento y uso
1. Limpieza y mantenimiento
Utilice un paño sin pelusa y alcohol anhidro para limpiar superficies de vidrio.
Evite que disolventes fuertes y objetos duros entren en contacto con la báscula.
No sople con aire comprimido directamente
2. Almacenamiento
Almacenar en un ambiente de temperatura constante para evitar la expansión/contracción térmica.
Utilice contenedores a prueba de golpes
Evite la luz solar directa y la exposición a los rayos UV.
3. Notas de uso
Asegúrese de que el estándar de calibración y el equipo estén a la misma temperatura antes de la medición.
Utilice accesorios o escenarios para asegurar la estabilidad de la posición
Evite la inclinación o desalineación para evitar la distorsión de la imagen.
4. Ejemplos típicos de aplicación
Ejemplo 1: Calibración del plano 2D con lente 5×
Utilice una escala de vidrio para calibrar píxeles y corregir la distorsión del campo de visión
Adecuado para PCB, piezas de estampado de precisión y componentes de dispositivos móviles.
Ejemplo 2: Compensación lineal en platina XYZ de 300 mm
Utilice una escala de rejilla para muestrear múltiples posiciones en el escenario
Generar tabla de compensación de errores
Adecuado para accesorios de precisión, portadores de semiconductores y piezas metálicas para mediciones de alta precisión de largo recorrido.
5. Conclusión
Las escalas de vidrio y las escalas de rejilla cumplen diferentes funciones en los sistemas de medición de vídeo:
Escala de vidrio: calibración óptica, garantiza el tamaño del píxel y la corrección de la distorsión.
Escala de rejilla: Calibración de desplazamiento mecánico, garantiza precisión lineal y repetibilidad de etapas de largo recorrido.
En aplicaciones prácticas de ingeniería, la combinación de ambos permite lograr una precisión óptica y mecánica integral. La selección y el mantenimiento adecuados de los estándares de calibración son fundamentales para garantizar la estabilidad y la fiabilidad del sistema a largo plazo.