孔检测传感器光谱共焦测量方法

光谱共焦传感器是专为需要高精度测量任务而设计的，通常应用于研发任务、实验室和医疗、半导体制造、玻璃生产和塑料加工。除了对高反射、有光泽的金属部件进行距离测量以外，这些传感器还可用于测量深色、漫反射材料、以及透明薄膜、板或层的单面厚度测量。传感器还受益于较大的间隔距离（高达100毫米），从而为用户在使用传感器的各种应用方面提供更大的灵活性。另外，传感器的倾斜角度已显着增加，这在测量表面特征的变化时带来更好的性能，光谱共焦透镜组设计和性能优化是光谱共焦技术研究的重要内容之一。孔检测传感器光谱共焦测量方法

光谱共焦位移传感器是一种基于光波长偏移调制的非接触式位移传感器。它也是一种新型极高精密度、极高可靠性的光学位移传感器，近些年对迅速、精确的非接触式测量变得更加关键。光谱共焦位移传感器不但可以精确测量偏移，还可用作圆直径的精确测量，及其塑料薄膜的折光率和厚度的精确测量，在电子光学计量检定、光化学反应、生物医学工程电子光学等领域具备大量应用市场前景。光谱共焦位移传感器的诞生归功于共聚焦显微镜研究。它们工作中原理类似，都基于共焦原理。1955年，马文·明斯基依据共焦原理研发出共焦光学显微镜。接着，Molesini等于1984年给出了光谱深层扫描仪原理，并将其用于表面轮廓仪。后来在1992年，Browne等人又把它运用到共聚焦显微镜中，应用特殊目镜造成散射开展高度测量 ，不用彩色扫描，提升了测量速度。a.Ruprecht等运用透射分束制定了超色差镜片，a.Miks探讨了运用与不一样玻璃材质连接的镜片得到镜头焦距与波长线性关系的办法。除开具有μm乃至纳米技术屏幕分辨率以外，光谱共焦位移传感器还具备对表层质量要求低，容许更多的倾斜度和达到千HZ的输出功率的优势。国内光谱共焦传感器品牌光谱共焦技术主要来自共焦显微术，早期由美国学者Minsky提出。

三坐标测量机是加工现场常用的高精度产品尺寸及形位公差检测设备，其具有通用性强，精确可靠等优点。本文面向一种特殊材料异型结构零件内曲面的表面粗糙度测量要求，提出一种基于高精度光谱共焦位移传感技术的表面粗糙度在线测量的方法，利用工业现场常用的三坐标测量机平台执行轮廓扫描，并记录测量扫描位置实时空间横坐标，根据空间坐标关系，将测量扫描区域的微观高度信息和扫描采样点组织映射为微观轮廓，经高斯滤波处理得到测量对象的表面粗糙度信息 。

光谱共焦位移传感器包括光源、透镜组和控制箱等组成部分。光源发出一束白光，透镜组将其发散成一系列波长不同的单色光，通过同轴聚焦在一定范围内形成一个连续的焦点组，每个焦点的单色光波长对应一个轴向位置。当样品位于焦点范围内时，样品表面会聚焦后的光反射回去，这些反射回来的光再经过与镜头组焦距相同的聚焦镜再次聚焦后通过狭缝进入控制箱中的单色仪。因此 只有位于样品表面的焦点位置才能聚焦在狭缝上，单色仪将该波长的光分离出来，由控制箱中的光电组件识别并获取样品的轴向位置。采用高数值孔径的聚焦镜头可以使传感器达到较高分辨率，满足薄膜厚度分布测量要求。光谱共焦位移传感器的测量精度和稳定性受到光源、光谱仪和探测器等因素的影响。

光谱共焦测量技术是共焦原理和编码技术的结合。白色光源和光谱仪可以完成一个相对高度范围的准确测量。光谱共焦位移传感器的准确测量原理如图1所示。在光纤和超色差镜片的帮助下，产生一系列连续而不重合的可见光聚焦点。当待测物体放置在检测范围内时，只有一种光波长能够聚焦在待测物表面并反射回来，产生波峰信号。其他波长将失去对焦 。使用干涉仪的校准信息可以计算待测物体的位置，并创建对应于光谱峰处波长偏移的编码。超色差镜片通过提高纵向色差，可以在径向分离出电子光学信号的不同光谱成分，因此是传感器的关键部件，其设计方案非常重要。光谱共焦位移传感器可以应用于材料科学、生物医学、纳米技术等多个领域。怎样选择光谱共焦市场价格

光谱共焦位移传感器可以实时监测材料的变化情况，对于研究材料的力学性能具有重要意义。孔检测传感器光谱共焦测量方法

光谱共焦测量技术由于其高精度、允许被测表面有更大的倾斜角、测量速度快、实时性高、对被测表面状况要求低、以及高分辨率的独特优势，迅速成为工业测量的热门传感器，在生物医学、材料科学、半导体制造、表面工程研究、精密测量、3C电子等领域得到大量应用。本次测量场景使用的是创视智能TS-C1200光谱共焦传感头和CCS控制器。TS-C系列光谱共焦位移传感器能够实现0.025µm的重复精度，±0.02% of F.S.的线性精度， 30kHz的采样速度 ，以及±60°的测量角度，能够适应镜面、透明、半透明、膜层、金属粗糙面、多层玻璃等材料表面，支持485、USB、以太网、模拟量的数据传输接口。孔检测传感器光谱共焦测量方法