如何选光谱共焦位移传感器性价比高

时间:2024年06月17日 来源:

被测物体表面反射的反射光通过探头接收并由接收光纤选择性的传输到光谱仪,光谱仪对反射光进行聚焦并通过设置在光谱仪中的感光元件对反射光进行量化处理,量化后的光波在光谱仪上产生一个光谱波峰,光谱曲线的峰值位置与聚焦于被测物体表面的波长产生对应关系;光谱仪将波长、被测物体的位移和光谱波峰位置三者建立对应关系后进行分析,通过光谱波峰反推出被测物体的位移,实现利用光谱共焦原理测量位移的过程;因此本方案中的光谱共焦位移传感器通过光谱共焦工作原理,避免使用激光直接照射到物体表面而呈现颗粒状的散斑,克服不易确定像点的质心位置的缺陷。该传感器的应用将有助于提高微纳制造、生物医学和半导体制造等领域中的精密测量的准确性和效率。如何选光谱共焦位移传感器性价比高

位于沉孔的开口端,通过粘接固定设置有透光镜,透光镜为玻璃材质或塑料材质,透光镜可以为平面镜或凹透镜,平面透光镜的设置可以对导光光纤的出光端进行保护,本实施例中推荐凹透镜,凹透镜可以将导光光纤从发光件传导过来的光发散传导到探头外,使光的指示范围更广,更有利于使用者观察。探头壳体设置为两部分,包括有上壳体和下壳体,上壳体和下壳体均为圆柱形,上壳体和下壳体通过螺纹或卡扣实现可拆卸连接,导光光纤的出光端连接在上壳体的沉孔上;而探头的其他精密光学部件设置在下壳体上,这样导光光纤传导从发光件发出来的光时,不可避免的会产生热量,通过上壳体与下壳体的分开设置,从而上壳体和下壳体之间装配过程中产生配合间隙,导光光纤的热量大部分会传导到上壳体上,上壳体与下壳体的配合间隙会抵消上壳体因受热而产生的形变量,从而减少产生的热量对下壳体及对下壳体中的高精度元件的影响,提高探头精度。如何选光谱共焦位移传感器定做传感器的测量范围受到光谱共焦显微镜成像范围的限制。

远距离测量:可远离被测物体进行扫描测量。 测量效率高:不像接触测头那样需要探测、返回、移动等进行逐点测量,可高速扫描测量。测量精度高:光斑可聚焦到很小,进而可探测一般机械测头难以探测的部位。 其中,光学测量以三角测量法应用broadest。而根据三角测量法制成的三角位移传感器通常所使用的光源为具有亮度高、探测信噪比高的激光光源,但使用激光进行三角测量时,照射到物体表面的激光会呈现颗粒状的散斑,而且被测物体的颜色、材质和放置的角度会影响的光斑的分布,从而确定像点的质心位置变得异常困难,导致三角法测量误差比较大,在测量光洁度高的物体表面时这些缺陷更为明显,为了更加精细、更加稳定的测量位移,需要采用新型位移测量技术。因此,现有技术还有待于改进和发展。

本发明提供一种光谱共焦传感器和测量方法。该光谱共焦传感器包括:光源部,用于射出具有不同波长的多个光束;多个光学头,用于将从所述光源部射出的所述多个光束会聚于不同的聚焦位置处,并且射出在所述聚焦位置处被测量点反射的测量光:分光器,其包括:线传感器,以及光学系统,其包括用于使从所述多个光学头射出的多个测量光束发生衍射的衍射光栅,并且向所述线传感器的不同的多个受光区域射出通过所述衍射光栅所衍射的所述多个测量光束:以及位置计算部,用于基于所述线传感器的所述多个受光区域各自的受光位置来计算作为所述多个光学头的测量对象的多个测量点的位置该传感器可被应用于微纳制造、生物医学和半导体制造等领域中的精密测量。

本实用新型由于采用了上述技术方案,具有以下有益效果:1、该系统采用价格便宜的Y型光纤和光谱共焦透镜组,结构简单,使用方便,具有较强的实用性,实现了传感器探头的小型化,光源发射和接收同光路,利用光谱仪来对采集的光波进行采集分析2、该系统结构简单,易于产业化,测量精度高,能对有凹坑的材料及具有高反射特性的玻璃进行测量3、光谱共焦具有更高的分辨率,并且由于光发射和接收同光路,不会出现激光三角法光路容易被遮挡或被测目标表面过于光滑而接收不到目标反射光的情况,对被测物适应性强,适用于凹坑、小孔的测量以及表面形貌的扫描恢复:4、可以解决传统的激光三角法测量不了的领域,对一些高反射、高深宽比、陡峭内壁表面有缺陷的玻璃间隙进行测量,且测量精度能够达到亚微米级别。本实用新型结构简单,实用性强,不仅实现了传感器探头的小型化,有利于提高测量精度,而且适用于具有高深宽比、陡峭内壁表面有缺陷的玻璃间隙进行测量。光谱共焦技术可以消除光学像差和色差的影响,提高测量精度。常州光谱共焦位移传感器推荐

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。如何选光谱共焦位移传感器性价比高

入射光纤,接收光纤,多个导光光纤外表面套设有保护套,所述保护套一端固定设置在探头壳体内。这样通过保护套使入射光纤,接收光纤,多个导光光纤形成通过光源耦合器产生多色光,多色光在入射光纤中传导到光谱共焦位移传感探头内。通过光谱共焦位移传感探头内的半透半反光学镜和色散镜头使多色光发生光谱色散,不同波长的单色光聚焦到不同的轴向位置,使波长与被测物体的位移产生对应关系;被测物体表面反射的反射光通过探头接收并由接收光纤传输到光谱仪,光谱仪对反射光进行聚焦并通过设置在光谱仪中的感光元件对反射光进行量化处理,量化后的光波在光谱仪上产生一个光谱波峰,光谱曲线的峰值位置与聚焦于被测物体表面的波长产生对应关系;如何选光谱共焦位移传感器性价比高

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