Selección del sensor para una resolución de 0,5 mm y un alcance de 0,5 m

Question

Quiero grabar movimiento de cuerpo de 1 mm 2 sección transversal de metal o plástico que se desplaza en un gas de baja densidad.

Necesito una resolución de 0,5 mm (más, como 0,5-0,1 mm, es mejor) y un alcance de unas pocas decenas de cm.

Hice una investigación inicial y me encontré con sensores como RCWL-0516 pero su resolución no es buena.

Soy principiante, no profesional, pero después de leer algo de teoría creo que las ondas de radio de rango mm con 60-77GHz podrían ser adecuadas para esta tarea.
TI fabrica 18 sensores de este tipo . Sin embargo, parece que sólo se trata de pedidos industriales o a granel, mientras que yo lo necesito para un prototipo.

¿Qué clase de sensores pueden lograrlo?

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Adición: La caja donde se mueven los objetos es de 80cm x 80cm x 1cm (L x A x A), una cara cuadrada es de chapa. Planeo poner los sensores a lo largo y ancho de esta caja, pero si un rango de 50-80cm es demasiado pedir (en conjunción con una resolución de 0.5mm) puedo intentar poner los sensores detrás de una de las caras cuadradas (si la caja (hecha de metal) no estropea la medición del sensor).

@JonathanS y @jonathanjo hicieron viable la sugerencia de utilizar una cámara moderna.

Gracias a @user1850479 entiendo que podemos localizar en 3D con solo 2 buenas cámaras 4k colocadas a lo largo de los ejes. Pero no entiendo cómo una cámara de longitud de onda nanométrica puede dar una resolución de 0,5 mm.

Answer 1

60GHz es una longitud de onda de 5mm. No es adecuado para difractores de 0,5 mm, a menos que se disponga de un sistema de detección de frente de onda con una antena multielemento. Estoy seguro de que los expertos en radiofrecuencia que trabajan con ondas milimétricas podrían aportar más detalles al respecto. Nunca lo he hecho, así que tómatelo con humor.

¿Qué sensor disponible puede lograrlo?

Dos iPhones recientes, más o menos, al menos como prueba de concepto.

La prueba de concepto puede -¡y debe ser! - utilizando cámaras web de alta resolución relativamente baratas o cámaras similares de gama baja. Sí, obtendrás menos resolución, pero podrás realizar toda la integración de software, aprender a corregir la distorsión de la lente, cómo iluminar la escena para obtener la máxima precisión, etcétera. Todo eso es lo mismo con independencia de la calidad de la cámara, y hoy en día se trata sobre todo de combinar piezas de software libre.

Luego, cuando todo funcione, podrás comprar cámaras mucho mejores que cuestan más, pero que deberían ser prácticamente plug-and-play una vez que la prueba de concepto funcione - y no estarás atascado con cámaras caras en caso de que no puedas llevar a cabo la prueba de concepto.

Si se trata de un proyecto académico, quizá podrías colaborar como proyecto conjunto con personas de los "departamentos" de ingeniería eléctrica/informática o mecatrónica de tu facultad. Esos estudiantes suelen buscar proyectos de fin de curso significativos, así que podría ser beneficioso para todos.

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Que yo sepa, esos sensores de TI pueden comprarse en cantidades individuales, como la mayoría de los productos de TI, en su página web. Según mi experiencia, TI es bastante buena en este aspecto. Tienen una lista de presupuestario precio por 1000 unidades, pero puedes ver los precios por unidad cuando te conectas. El registro es gratuito.