有哪些光谱共焦位移传感器常用知识

时间:2024年06月20日 来源:

随着精密和超精密制造业的迅速发展,对高精密的检测需求也越来越高,因此高精密的位移传感器也应运而生。超精密的位移传感器精度可达到微纳米级别;传统的接触式测量虽然也有较高的精度,但是由于其可能会划伤被测物体表面,而且当被测物体为弱刚性或是轻软材料时,接触式测量也会造成弹性形变,引入测量的误差,而且接触式测量速度较慢,难以实现自动化测量,基于接触式测量存在的诸多不足,因此非接触式位移传感器受到了更大的关注。如今非接触式测量主要有电磁式和光电式两类,电磁式位移传感器对被测物体的材料类型有要求,因此不具有wide适用性,而且外界的电磁信号的干扰也会对测量的精度造成影响;高精密光电式位移传感器,目前常用的是基于激光三角法的位移传感器,其测量原理是激光光源打在被测物体表面,反射的光经过收光镜简,在光电探测器CCD上成像通过算法标定可以推算出被测物体的位移。目前的光谱共焦位移传感器大多采用分光镜和线阵CCD采集干涉条纹的方法,通过两束光源产生干涉,干涉条纹的宽度信息可以反映被测物的位移量测量信息,此种方案结构复杂,成本相对较高;传统的激光三角法光路容易出现遮挡,导致接收反射光困难,对透明玻璃或表面有凹坑的材料等更是难以测量。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。有哪些光谱共焦位移传感器常用知识

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被测物体表面反射的反射光通过探头选择性的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;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,通过光谱波峰位置反推出被测物体的位移,实现光谱共焦测量位移的过程,通过光谱共焦工作原理,避免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。湖州光谱共焦位移传感器厂家直销价格光谱共焦位移传感器具有高精度、非接触式、抗温度、抗振动等优点。

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通过在使用测量光从虚拟光入射口入射的情况下的光轴作为基准的情况下在布置线传感器的同时配置光学系统,可以将从多个光入射口入射的测量光分别射出至线传感器的多个受光区域。 多个光入射口可以被设置成从 多个光入射口入射的 多个测量光束各自的光轴变得与 预定基准轴大致平行。因此,可以容易地将各测量光束射出至多个受光区域。 多个光入射口可以设置在相对于 预定基准轴相互对称的位置处。因此,可以容易地设计分光器。 多个光入射口可以设置在相对于 虚拟光入射口相互对称的位置处。通过将多个光入射口设置在相对于作为基准轴的起点的虚拟光入射口相互对称的位置处,可以容易地设计分光器。

传统的光谱仪中,还可采用光栅进行分光,与棱镜组相比,光栅分光的光能量损失较大,对于光谱共焦系统,finally照射到光谱仪的感光器件上的efficient光谱仪中,还可采用光栅进行分光,与棱镜组相比,光栅分光的光能量损失较大,对于光谱共焦系统,finally照射到光谱仪的感光器件上的有效光能信号很弱,影响测量精度和效果。光谱仪还包括有用于对反射光进行准直的准直透镜组,准直透镜组设置在接收光纤的出光端与棱镜组之间。通常光线是发散的,即开始相邻的两条光线传播后会相离越来越远,通过准直透镜组对反射光进行准直,可以让多色光平行射入棱镜组。平行光束的方向稳定性高,在接收平面上能形成稳定的中心,有利于后续对各色光进行色散。该传感器可用于微纳制造、生物医学、半导体制造等领域中的精密测量。

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8.根据权利要求7所述的光谱共焦位移传感器,其特征在于,所述机壳设置有两层,所述聚焦透镜组位于所述机壳的上层,所述感光元件位于所述机壳的下层,所述聚焦透镜组与所述感光元件的光路之间设置有用于转变光线传播方向的光线转向镜组,所述光线转向镜组包括有上反光镜,设置在所述上反光镜下方位置的下反光镜,所述光线转向镜组用于将上层的聚焦透镜组射出的光线聚焦到下层的感光元件上。根据权利要求1所述的光谱共焦位移传感器,其特征在于,所述光谱共焦位移传感探头还设置有提示组件,所述提示组件包括有:发光件,所述发光件设置在光源耦合器中;导光光纤,所述导光光纤的一端连接在所述光源耦合器中且另一端延伸连接在探头壳体的侧壁上,所述导光光纤用于传导所述发光件所发出的提示光。10.根据权利要求9所述的光谱共焦位移传感器,其特征在于,所述入射光纤,接收光纤,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。光谱共焦位移传感器可以实现对材料的振动频率和振动幅度的测量,对于研究材料的振动特性具有重要意义。有哪些光谱共焦位移传感器常用知识

该传感器的优点包括高精度、非接触式、不受温度和振动等影响。有哪些光谱共焦位移传感器常用知识

3.根据权利要求2所述的光谱共焦位移传感器,其特征在于,所述半透半反光学镜包括有上三棱镜,与上三棱镜胶合的下三棱镜,胶合面镀有半透半反膜,所述半透半反膜与所述入射光纤的出光端射出的光线呈45°设置,所述上三棱镜和所述下三棱镜均采用等边直角棱镜,所述上三棱镜和所述下三棱镜的直角边相等。4.根据权利要求3所述的光谱共焦位移传感器,其特征在于,所述上三棱镜上背向所述反光镜的一面设置为哑光面。5.根据权利要求2所述的光谱共焦位移传感器,其特征在于,所述探头壳体的末端固定设置有用于对光线进行色散聚焦的色散镜头,所述色散镜头包括有准直镜组和色散聚焦镜组,所述准直镜组设置在多色光光源的一侧,用于多色光光源的准直;所述色散聚焦镜组设置在被测物体的一侧,用于将多色光分别聚焦,并产生轴向色散。有哪些光谱共焦位移传感器常用知识

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