工业相机是一种用于工业自动化和机器视觉领域,能够高效、精确地获取目标物体图像并与自动化设备配合,进行图像处理与分析的专业相机设备。随着工业4.0和智能制造的发展,工业相机的需求和市场迅速增长,尤其在质量检测、生产线监控、自动化控制和机器视觉等领域的应用尤为广泛。
工业相机的主要应用领域涵盖了制造业、电子行业、医药工业、汽车制造、物流等。随着各行业自动化水平的提升而呈现快速增长态势。
根据市场研究,工业相机市场近年来保持了高速增长,尤其是在亚太地区,市场需求尤为旺盛。预计到2025年,全球工业相机市场规模将达到数十亿美元。这一增长得益于以下几大趋势:
2016-2025全球机器视觉市场趋势图
1、智能制造与工业4.0的推动:工业4.0的核心是智能制造和自动化,而机器视觉作为其中的关键技术,极大地推动了工业相机的需求。
2、人工智能与大数据的融合:随着人工智能和大数据技术的发展,工业相机不再局限于简单的图像采集,而是与深度学习、边缘计算等技术相结合,实现对复杂图像数据的实时分析和决策。
3、高分辨率和高速化:随着行业对精度和效率要求的不断提高,工业相机的技术发展也在不断升级。高分辨率(如8K及以上)和高速成像的相机将成为未来的主流。
4、多样化的接口与通讯协议:随着工业物联网的普及,支持多种通讯协议(如EtherCAT、Profinet等)的工业相机能够更好地融入自动化系统中,增强数据的流动性和系统的协同效应。
在这些应用场景中,工业相机都要求时钟设备具有较高的精度与准确性。
在工业相机的各个模块中,晶体振荡器(晶振)起到提供精确时钟信号的作用,主要用来确保系统中的各个部分能够同步运作,保证信号的稳定和正确处理。不同模块对晶振的频率、精度、温度稳定性等参数有不同的要求。
工业相机运作流程示意图
模块 |
晶振作用 |
晶振要求 |
图像传感器 |
依赖精确的时钟信号来确保像素数据的正确读取和采样 |
①宽频率范围 ②高精度 ③高温度稳定性 ④低相位噪声与低抖动 |
图像处理器 |
依赖精确的时钟信号来进行图像数据的处理和实时运算 |
|
通信接口模块 |
依赖晶振来确保数据的稳定传输和协议的正确运行 |
|
存储模块 |
依赖晶振提供精确的时钟信号,确保图像数据稳定且准确地被处理和传输,从而保持系统的高效运作和图像质量。 |
|
其它 |
为各个模块提供稳定、精确的时钟信号 |
工业相机常用频点:32.768KHz、24MHZ、25MHZ、27MHZ、40MHZ、100MHZ、125MHZ、156.25MHZ
基于工业相机对时钟设备的要求推荐以下YXC晶振解决方案:
· 32.768KHz谐振器
目前工业相机方案主流采用的是封装为3.2*1.5的32.768KHz谐振器
· MHz谐振器
工业相机应用中MHz谐振器主要采用3225/2520尺寸,部分sensor应用有晶振小型化(2016)需求
· CMOS振荡器
工业相机应用要求振荡器具备高精度,高稳定性。部分模块设计可能需要应用特殊频率的振荡器,可通过预编程振荡器满足设计需求。
· 差分振荡器
万兆网工业相机通常选用156.25MHz等较高频率,并且对抖动有较高要求。
(YSO230LR抖动≤0.1pS,可满足常规工业相机方案对振荡器的抖动需求)
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