标准光谱共焦位移传感器主要功能与优势

时间:2024年06月27日 来源:

光谱共焦位移传感器是一种具有超高精度和超高稳定性的非接触式位移传感器。与激光三角法相比,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,对被测物体适应性强,适用于手机玻璃的检测,凹坑、小孔的测量以及表面形貌的扫描恢复。 光谱共焦传感器是一种基于光学色散原理的非接触式位移传感器,目的是建立距离与波长间的对应关系。传统的激光三角法测量技术已经比较成熟,运用也比较widely,但由于CCD相机接收反射光范围的限制,不能用于可以透光的透明材料和表面有凹坑缺陷玻璃的测量。光谱共焦位移传感器由于其运用同光路的光纤,只要光能照射的区域就能够沿原路返回,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。它的精度可以达到纳米级别,适用于各种需要高精度位移测量的领域。标准光谱共焦位移传感器主要功能与优势

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。高速光谱共焦位移传感器该传感器可以与其他测量设备相结合,实现多参数的综合测量。

在探头壳体的内侧壁上固定设置有反光镜,所述反光镜用于反射所述半透半反光学镜所发出的反射光,即反光镜对半透半反光学镜所反射的光线进行再次反射,所述接收光纤入光端位于所述反光镜的上方,通过反光镜所反射的反射光进入到接收光纤的入光端,再通过接收光纤传递反射光到光谱仪。本实施例中采用的入射光纤和接收光纤的入光端和出光端的用于导光的纤芯直径均为微米级,直径通常为50-100毫米,导光直径非常小,当反射光的焦点落在接收光纤的纤芯之外时,无法对反射光进行接收,而需要测量的相应波长的反射光可以顺利通过接收光纤的纤芯,被顺利接收和传导,实现对不同波长的反射光进行选择和物理过滤,因此可以通过缩小光纤的纤芯直径来使采样信号更锐利,从提高采样信号的信噪比和测量精确度。

分光器包括线传感器和光学系统。光学系统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,并且所述光学系统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中的各个测量光束。 所述位置计算部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各自的位置。该光谱共焦传感器包括用于使用从光源部射出的光进行测量的多个光学头。从光学头各自射出的测量光由于衍射光栅而发生衍射,并且分别向线传感器的多个受光区域射出。因此,可以基于线传感器的多个受光区域的各受光位置来计算多个测量点各自的位置。结果,可以在不增加衍射光栅和线传感器的数量的情况下,利用少量的组件来执行多点测量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。

根据权利要求7所述的光谱共焦传感器,其中,所述分光器包括设置有所述多个光入射口的光入射面,以及所述多个光入射口设置在包括所述线方向和所述预定基准轴的方向的平面与所述光入射面相交的直线上。根据权利要求1至8中任一项所述的光谱共焦传感器,其中,在针对所述多个光学头中的各光学头将如下区域假定为测量对象区域的情况下,所述多个受光区域与分别对应于所述多个光学头的多个测量对象区域相对应,其中,该区域是所述线传感器的从在射出所述多个光束中的具有shortest波长的光作为所述测量光的情况下的受光位置到在射出具有longest波长的光作为所述测量光的情况下的受光位置为止的区域。它可以实现对材料的变形过程进行精确测量,对于研究材料的变形行为具有重要意义。郑州光谱共焦位移传感器24小时服务

该传感器的应用将有助于提高微纳制造、半导体制造和生物医学等领域中的精密测量的准确性。标准光谱共焦位移传感器主要功能与优势

本实用新型涉及光电精密测量领域,尤其涉及的是一种光谱共焦位移传感器。随着我国的航空航天、汽车、造船等高技术产业飞速发展,对产品和零部件外形尺寸的工艺水平及精度要求越来越高,所以,能否进行高效率、高精度的检测,将直接关系到产品的质量和使用寿命。能进行高效率、高精度测量的技术手段通常分为接触式测量(以机械式和压电式为主)与非接触式测量(光学式为主)两类。非接触式光学测量具有如下优点:无损检测:可测量柔软和易变形件、脆性和易损件,特别适合不允许接触的场景。标准光谱共焦位移传感器主要功能与优势

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