27/01/2023Le telecamere Dhyana 401D e FL20-BW utilizzano un sistema di attivazione tramite circuito isolato con optoaccoppiatore, uno standard industriale ampiamente utilizzato per isolare l'elettronica di precisione della telecamera da eventuali sovratensioni o interferenze elettriche esterne. I requisiti dei circuiti di attivazione isolati con optoaccoppiatore differiscono leggermente da quelli dello standard TTL utilizzato in altre telecamere.
L'optoaccoppiatore è un componente a stato solido costituito da un diodo a emissione di luce (LED) e un transistor fotosensibile, che funge da interruttore. Quando la telecamera deve emettere un segnale di trigger, una piccola quantità di luce viene inviata dal LED al transistor fotosensibile, che a sua volta permette il passaggio di corrente. I due circuiti rimangono completamente isolati l'uno dall'altro, il che significa che la telecamera è protetta da qualsiasi interferenza elettrica proveniente da dispositivi esterni. Allo stesso modo, i trigger in ingresso attivano gli optoaccoppiatori per trasmettere i relativi segnali alla telecamera.
EsempioConfigurazione di trigger per circuiti di trigger isolati tramite optoaccoppiatore. Il riquadro blu tratteggiato mostra l'apparecchiatura esterna alla telecamera. La linea contrassegnata con "TRIGGER OUT" rappresenta il pin di uscita Trigger Out della telecamera. L'intero circuito viene ripetuto nel caso di più pin di uscita Trigger Out. La sorgente di tensione VCC2 e la resistenza R3 devono essere aggiunte dall'utente.
A differenza dei trigger TTL, dove la connessione di uscita trigger della fotocamera può controllare direttamente la tensione inviata lungo il cavo di trigger, ad esempio inviando un segnale alto a 5V a un dispositivo esterno, i circuiti isolati tramite optoaccoppiatore si comportano più come un interruttore, controllando solo se un circuito completo viene chiuso o meno. La tensione in quel circuito deve essere impostata (anche detta "pull up") esternamente tramite una resistenza. Infine, per creare il circuito completo, il circuito di trigger deve essere collegato a massa: la fotocamera dispone di un pin "Trigger Ground", mostrato nella sezione "Schemi dei pin" qui sotto, che deve essere collegato alla massa elettrica.
Come mostrato nello schema sopra, è necessario aggiungere una sorgente di tensione VCC2 e una resistenza R3. La tensione consigliata è compresa tra 5V e 24V, a seconda della tensione richiesta dal connettore di trigger del dispositivo esterno, sebbene per la maggior parte dei dispositivi questa possa essere di 5V. La resistenza R3 determina la corrente che scorre nel circuito e il valore consigliato è di 1 kΩ.
Impostazione del trigger in uscita
Quando la telecamera desidera emettere un segnale di trigger, il circuito dell'optoaccoppiatore si chiude e la corrente può fluire, e il dispositivo esterno registrerà la variazione di tensione.
Si noti che per utilizzare più pin di trigger in uscita, sono necessari circuiti separati con la propria sorgente di tensione e resistenza.
In sintesi, hai bisogno di:
1. Il pin Trigger Out della fotocamera che stai utilizzando deve essere collegato alla porta Trigger In del dispositivo esterno.
2. In parallelo alla linea del pin Trigger Out deve essere collegata anche una resistenza R3, e in serie ad essa una sorgente di tensione VCC2, come mostrato nello schema.
3. Il valore di VCC2 deve essere impostato sulla tensione di trigger richiesta dal dispositivo, in genere 5V, sebbene la telecamera supporti un intervallo da 5V a 24V.
4. Il valore di R3 raccomandato è 1 kΩ
5. Il pin Trigger Ground della fotocamera deve essere collegato a massa.
6. Questo circuito deve essere ripetuto per ogni pin di trigger utilizzato.
7. A questo punto il circuito è pronto all'uso!
Impostazione del trigger in
La configurazione per Trigger In è identica a quella per Trigger Out: collega il connettore Trigger In della fotocamera all'uscita del dispositivo esterno e a una sorgente di tensione, e il pin di massa a massa. Assicurati che la tensione di ingresso del pull-up esterno sia compresa tra 5V e 24V.
Cavo di attivazione e schemi di collegamento dei pin
Di seguito sono riportati gli schemi di piedinatura per la FL20BW (a sinistra) e la Dhyana 401D (a destra). Queste telecamere utilizzano un cavo breakout Hirose per consentire un facile accesso a ciascun pin. Sotto, è presente la tabella delle funzioni di ciascun pin, che è la stessa per entrambe le telecamere.
Schemi dei pin di attivazione per la FL20BW (a sinistra) e la Dhyana 401D (a destra). Prestare attenzione alla posizione dei connettori USB e di alimentazione per assicurarsi che la fotocamera sia orientata correttamente e poter identificare i numeri dei pin.
| Pin sul connettore Hirose | Nome PIN | Spiegazione |
| 1 | TRI_IN | Segnale di trigger in ingresso per controllare la temporizzazione dell'acquisizione della telecamera. |
| 2 | TRI_GND TRI | Pin di massa. Questo deve essere collegato alla messa a terra elettrica affinché i trigger funzionino. |
| 3 | NC | Non connesso – nessuna funzione |
| 4 | TRI_OUT0 | Uscita trigger - Segnali di avvio esposizione |
| 5 | TRI_OUT1 | Uscita trigger – Segnali di fine lettura |
| 6 | NC | Non connesso – nessuna funzione |
Assicurati che il circuito di attivazione sia configurato come descritto nella sezione "Introduzione alla configurazione dell'attivazione..." qui sopra, inclusi il generatore di tensione, la resistenza e il cavo di massa collegato a una messa a terra elettrica, e dovresti essere pronto a impostare le modalità di attivazione desiderate nel software.
Attivazione in Modalità e impostazioni
Quando la telecamera opera in modalità "Attivazione hardware", l'acquisizione dei fotogrammi viene attivata dai segnali presenti sul cavo Trigger In.
Nel pacchetto software sono disponibili diverse impostazioni da ottimizzare e personalizzare per la tua applicazione. Lo screenshot qui sotto mostra come appaiono queste impostazioni nel software Mosaic di Tucsen.
Impostazione del trigger hardware
Per i modelli FL20BW e Dhyana 401D, sono operative solo le modalità "Off" e "Standard".
SpentoIn questa modalità, la fotocamera ignora gli stimoli esterni e funziona alla massima velocità in base alla temporizzazione interna.
StandardIn questa modalità, ogni fotogramma acquisito dalla telecamera richiederà un segnale di attivazione esterno. Le impostazioni "Esposizione" e "Bordo" determinano la natura e il comportamento di questo segnale e dell'acquisizione.
Impostazione dell'esposizione
La durata del tempo di esposizione della fotocamera può essere controllata tramite software o tramite hardware esterno, agendo sulla durata del segnale di trigger. Sono disponibili due impostazioni per l'esposizione:
Temporizzato:L'esposizione della fotocamera viene impostata dal software.
Diagramma che mostra il comportamento di attivazione in modalità temporizzata, con attivazione tramite fronte di salita. L'inizio di ogni esposizione è sincronizzato con il fronte di salita di un impulso di attivazione esterno, con il tempo di esposizione impostato tramite software. Le forme gialle rappresentano l'esposizione della fotocamera. 0H, 1H, 2H… rappresentano ciascuna riga orizzontale della fotocamera, con un ritardo tra una riga e l'altra dovuto all'effetto rolling shutter della fotocamera CMOS.
LarghezzaLa durata del segnale alto (nel caso della modalità a fronte di salita) o del segnale basso (nel caso della modalità a fronte di discesa) viene utilizzata per determinare la durata del tempo di esposizione della fotocamera. Questa modalità è talvolta nota anche come trigger "a livello" o "a bulbo".
Diagramma che mostra il comportamento di attivazione in modalità Larghezza, con attivazione tramite fronte di salita. L'inizio di ogni esposizione è sincronizzato con il fronte di salita di un impulso di attivazione esterno, con il tempo di esposizione impostato dalla durata del segnale alto.
Impostazione del bordo
Per questa impostazione sono disponibili due opzioni, a seconda della configurazione hardware:
In aumentoL'acquisizione della telecamera viene attivata dal fronte di salita di un segnale da basso ad alto.
Cadente:L'acquisizione della telecamera viene attivata dal fronte di discesa di un segnale da alto a basso.
Impostazione del ritardo
È possibile impostare un ritardo tra il momento in cui viene ricevuto il segnale di attivazione e l'inizio dell'esposizione da parte della fotocamera. Questo ritardo può essere impostato tra 0 e 10 secondi, con un valore predefinito di 0 secondi.
Nota sulla temporizzazione dei trigger: assicurarsi di non perdere i trigger
In ciascuna modalità, l'intervallo di tempo tra i trigger (dato dalla somma della durata del segnale alto e del segnale basso) deve essere sufficientemente lungo da consentire alla telecamera di essere nuovamente pronta ad acquisire un'immagine. In caso contrario, i trigger inviati prima che la telecamera sia pronta ad acquisire nuovamente verranno ignorati.
Il tempo necessario affinché la telecamera sia pronta a ricevere un segnale è leggermente diverso tra il modello FL-20BW e il Dhyana 401D.
FL- 20BW: Il ritardo minimo tra i trigger è dato dal tempo di esposizionepiùil tempo di lettura del fotogramma. Ovvero, al termine di un'esposizione, il fotogramma deve essere letto prima che possa essere ricevuto un nuovo segnale di attivazione.
Dhyana 401DIl ritardo minimo tra i trigger è dato dal tempo di esposizione o dal tempo di lettura del frame, a seconda di quale dei due sia maggiore. In altre parole, l'acquisizione del frame successivo e la lettura del frame precedente possono sovrapporsi nel tempo, il che significa che un trigger può essere ricevuto prima della fine della lettura del frame precedente.
Diagramma temporale che mostra l'intervallo minimo tra i trigger per la FL20-BW in (1) modalità di esposizione ampia e (2) modalità di esposizione temporizzata, con trigger a fronte di salita. In (1), la durata del segnale basso deve essere uguale o maggiore del tempo di lettura della telecamera. In (2), la durata del segnale alto più il segnale basso (ovvero il tempo di ripetizione / periodo del segnale) deve essere maggiore del tempo di esposizione + il tempo di lettura.
Modalità e impostazioni di attivazione
Una volta configurato il circuito di trigger come indicato nella sezione "Configurazione dell'uscita trigger" qui sopra, è possibile configurare la telecamera per inviare i trigger appropriati per la propria applicazione.
Porte di uscita trigger
La telecamera dispone di due porte Trigger Out, Port1 e Port2, ciascuna con il proprio pin Trigger Out (TRIG.OUT0 e TRIG.OUT1 rispettivamente). Ciascuna può funzionare in modo indipendente ed essere collegata a dispositivi esterni separati.
Tipo di attivazione
Diagramma che illustra l'effetto di diverse impostazioni di "Trigger Out: Kind", in questo caso per Edge: Rising. Il trigger "Exposure Start" passa a livello alto quando inizia l'esposizione della prima riga. Il trigger "Readout End" passa a livello alto quando termina la lettura dell'ultima riga.
Esistono due opzioni per indicare la fase di funzionamento della telecamera che l'uscita del trigger deve segnalare:
Esposizione InizioInvia un segnale di trigger (da basso ad alto nel caso di trigger "Rising Edge") nel momento in cui inizia l'esposizione della prima riga di un fotogramma. La larghezza del segnale di trigger è determinata dall'impostazione "Larghezza".
Fine letturaIndica quando l'ultima riga della telecamera termina la lettura. La larghezza del segnale di trigger è determinata dall'impostazione 'Larghezza'.
Bordo del grilletto
Questo determina la polarità del grilletto:
In aumento:Il fronte di salita (da bassa ad alta tensione) viene utilizzato per indicare gli eventi
Cadente:Il fronte di discesa (da alta a bassa tensione) viene utilizzato per indicare gli eventi
Ritardo
È possibile aggiungere un ritardo personalizzabile alla temporizzazione del trigger, ritardando tutti i segnali dell'evento Trigger Out del tempo specificato, da 0 a 10 secondi. Il ritardo è impostato su 0 secondi per impostazione predefinita.
Larghezza del grilletto
Questo parametro determina la durata del segnale di trigger utilizzato per indicare gli eventi. La durata predefinita è di 5 ms, ma può essere personalizzata tra 1 μs e 10 s.
