宝山区激光位移传感器技术指导

时间:2024年07月03日 来源:

随着现代化工业的发展,激光位移传感器作为高精度、高响应的非接触测量仪器,在光电技术检测领域得到了大范围的应用。其采用的激光三角法原理在理论上已相当成熟,但在实际应用中还有一定的困难。由于三角法建立在理想成像的基础之上,所以三角法能否准确实现还要依赖于所采用的光学系统。现阶段,国外此类的高精度物镜设计处于前沿水平,并拥有比较成熟的产品,但其多透镜组合与非球面的加工方式在制造成本上相当昂贵。国内对激光位移传感器光学系统的研究主要还处于实验性阶段,尚没有形成产品化。针对目前市场上对激光位移传感器的大范围需求,本文从简单实用的角度出发,利用CODEV光学设计软件对激光三角法进行实际光路模拟与优化设计,形成了一整套具有优良成像特性的光学系统,为传感器的产品化生产提供了理论依据。它抗干扰能力强,能够在复杂环境下正常工作。宝山区激光位移传感器技术指导

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激光位移传感器的测量精度容易受到被测物体表面特征的影响,为了减小测量误差,在整形镜设计中应尽量使出射光斑在有效的测量范围内实现光斑小且均匀。针对传感头小型化设计的要求,半导体激光器体积小、重量轻的优点正好符合这一要求,但其光束质量并不理想,需要对其进行光束整形。半导体激光器快慢轴的光束分布极不对称:快轴发散角较大,半角的典型值为30~40°,光束呈高斯分布,发光范围的半宽度为0.6~0.8μm,慢轴发散角的半角典型值为3~6°,光束分布不规则,发光范围半宽度为50~100μm。因此,在不允许能量损失的情况下,要求整形系统的物方数值孔径(NA)>0.573;但由于光束的快轴能量呈高斯分布,通常取半宽度(FWHM)为20°,此时NA=0.342。系统物距应尽量小一些,但考虑到工艺问题,不宜过小,选定为2.5mm。为了便于设计,将系统倒置,整个系统的主要要求为:工作波长为785±10nm,像方NA=0.342,像距l′=2.5mm,物距l=40~60mm,焦距f=3~4mm。佛山激光位移传感器源头直供厂家激光位移传感器在半导体行业的应用案例。

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在激光位移传感器中,激光束通过调整音叉透过高速上下移动的物镜,在受测对象物上聚集为一焦点,同时反射光也会在小孔位置合集为一点,并使受光元件受光,通过测定物镜的具体的位置,从而准确地测定目标物离参考位置的距离,并不受材质、颜色或倾斜度的影响。图4为感测头的焦点分别为对准和没有对准对象物时的情况。上位机与激光位移传感器中的控制器之间通过RS 232串行口进行通信,串口信号格式为:COMl口、波特率9 600、无奇偶校验、8位数据位、1位停止位,也可以通过手柄控制激光位移传感器中的控制器采集数据。

如权利要求4所述的激光位移传感器检验校准装置,其特征在于:所述电子测量仪包括一电子千分表以及一千分表夹持装置;所述电子千分表夹持在所述千分表夹持装置上,所述千分表夹持装置一端抵接于所述延伸部,另一端抵接于所述横向蜗杆上。如权利要求1所述的激光位移传感器检验校准装置,其特征在于:所述传感器夹持装置包括一纵向螺杆以及一夹持器;所述夹持器套设在所述纵向螺杆上,所述激光位移传感器夹持在所述夹持器上。aaaaaaaaa激光位移传感器的使用非常方便。

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根据物体表面的散射特性,可确定入射光与成像透镜光轴的夹角。激光入射到被测物体表面,散射光强度成椭球型分布[6]。当入射光垂直入射时,α值越小,成像透镜接收到的散射光强度越大,但角度过小对探测器分辨率要求及制作工艺上都有较高难度,综合考虑取α值为21.8°,由仪器的测量范围±10mm可得到物距为53.85mm。通常情况下,库克三元组有很好的成像效果[7],因此选择库克三元组作为成像透镜的初始结构进行优化。优化过程中以各个镜片表面的半径为变量,控制厚度在适当范围,同时将像面与光轴的夹角β设为可变,采用CODEV的横向像差与波像差相结合的方式进行优化,得到下面的结果。图3为优化后的成像光学系统激光位移传感器在精密制造行业中的应用案例。德州激光位移传感器主要功能与优势

激光传感器是新型测量仪器。能够精确非接触测量被测物体的位置、位移等变化。宝山区激光位移传感器技术指导

针对相关技术中的问题,本发明提出一种激光位移传感器,能够在不影响测量精度的情况下,降低成像物镜的设计难度,同时让测量系统能够更有效地应对振动、机械变形等不良影响。根据本发明,提供了一种激光位移传感器。根据本发明的激光位移传感器包括激光器、成像物镜以及感光元件,激光器用于射出激光束,由成像物镜接收并出射的光入射到感光元件。其中,在对成像物镜和感光元件CN1 06855391B3进行调制传递函数MTF解析时,解析结果满足以下条件:[0011]在感光元件的多个感光单元的主要排列方向为弧矢方向的情况下,MTFS>MTFT;在感光元件的多个感光单元的主要排列方向为子午方向的情况下,MTFT>MTFS;其中,MTFS为弧矢方向上的MTF值,MTFT为子午方向上的MTF值。进一步地,在进行解析时,空间频率为62.5lp/mm,如果多个感光单元的主要排列方向为弧矢方向,则MTFS>MTFT×10;如果多个感光单元的主要排列方向为子午方向,则MTFT>MTFS×10。[0015]可选地,空间频率为62.5lp/mm,如果多个感光单元的主要排列方向为弧矢方向,则MTFS≥0.5,MTFT<0.05;如果多个感光单元的主要排列方向为子午方向,则MTFT≥0.5,MTFS<0.05。宝山区激光位移传感器技术指导

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