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。光谱共焦位移传感器可以实现对不同材料的位移测量,包括金属、陶瓷、塑料等。宁波光谱共焦位移传感器定做
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;直销光谱共焦位移传感器该传感器的测量范围受到光谱共焦显微镜成像范围的限制。
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。
接收光纤,所述接收光纤的入光端固定设置在所述光谱共焦位移传感探头内,所述接收光纤的入光端用于选择性的接收所述光谱共焦位移传感探头传导的被测物体的反射光;光谱仪,所述光谱仪固定连接所述接收光纤的出光端,所述光谱仪带有感光元件并用于把被测物体的反射光进行色散聚焦到感光元件上且量化成光谱曲线。2.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包括有:探头壳体,所述探头壳体与入射光纤和接收光纤固定连接;半透半反光学镜,所述半透半反光学镜固定设置在所述入射光纤的出光端的正下方;反光镜,所述反光镜固定设置在所述探头壳体的内侧壁上,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,所述接收光纤入光端位于所述反光镜的上方。该传感器适用于光学显微镜、扫描电子显微镜等高分辨率成像系统中的位移测量。
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光谱共焦位移传感器是一种先进的光学测量技术,可以实现高精度的位移测量。光电光谱共焦位移传感器推荐厂家
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。宁波光谱共焦位移传感器定做
过去,针对测量待测物体的高度等,已经使用了光谱共焦传感器的技术。例如,日本的intenational公开2014/141535(以下称为专利文献1)公开了使用多个头部的共焦光学系统来进行对测量对象的位移的多点测量的共焦测量设备。在该共焦测量设备中,在各头部中设置有光学滤波器,并且设置要用于测量的波长带,以使得这些头部彼此不同。例如,在No.1头部中使用具有约400nm~600nm的波长的光,并且在第二头部中使用具有约600nm~800nm的波长的光(专利文献1的说明书中的段落、通过以这种方式使要在这些头部中使用的光的波长带彼此不同,可以将分光器内部所布置的摄像装置分割成要由各头部使用的多个区域(通道)。结果,可以针对多个光学头only使用一个分光器(摄像装置)来进行测量对象的多点测量.宁波光谱共焦位移传感器定做