光谱共焦位移传感器是一种基于共焦原理,采用复色光作为光源的传感器,其测量精度可达到纳米级,适用于测量物体表面漫反射或反射的情况。此外,光谱共焦位移传感器还可以用于单向厚度测量透明物体。由于其具有高精度的测量位移特性,因此对于透明物体的单向厚度测量以及高精度的位移测量都有着很好的应用前景 。本文将光谱共焦位移传感器应用于位移测量中,并通过实验验证,表明其能够满足高精度的位移测量要求,这对于将整个系统小型化、产品化具有重要意义。光谱共焦技术的应用可以提高生产效率和质量。国内光谱共焦使用方法
光谱共焦测量技术是共焦原理和编码技术的结合 。白色光源和光谱仪可以完成一个相对高度范围的准确测量。光谱共焦位移传感器的准确测量原理如图1所示。在光纤和超色差镜片的帮助下,产生一系列连续而不重合的可见光聚焦点。当待测物体放置在检测范围内时,只有一种光波长能够聚焦在待测物表面并反射回来,产生波峰信号。其他波长将失去对焦。使用干涉仪的校准信息可以计算待测物体的位置,并创建对应于光谱峰处波长偏移的编码。超色差镜片通过提高纵向色差,可以在径向分离出电子光学信号的不同光谱成分,因此是传感器的关键部件,其设计方案非常重要。高速光谱共焦工厂光谱共焦技术材料科学领域可以用于材料的性能测试和分析。
高像素传感器的设计取决于对焦水平和图像室内空间NA的要求。同时,在光谱共焦位移传感器中,屏幕分辨率通常采用全半宽来进行精确测量。高NA可以降低半宽,提高分辨率。因此,在设计超色差摄像镜头时,需要尽可能提高NA。高图像室内空间NA可以提高传感器系统的灯源使用率 ,并允许待测表面在相对大的角度或某些方向上倾斜。但是,同时提高NA也会导致球差扩大,并增加电子光学设计的优化难度。传感器的检测范围主要取决于超色差镜片的纵向色差。因为光谱仪在各个波长的像素应该是一致的,如果纵向色差与波长之间存在离散系统,这种离散系统也会对传感器的像素或灵敏度在不同波长上造成较大的差别,从而损害传感器的特性。通过使用自然散射的玻璃或者衍射光学元件(DOE)可以形成足够强的色差。然而,制造难度和成本相对较高,且在可见光范围内透射损耗也非常高。
光谱共焦传感器专为需要高精度的测量任务而设计,通常是研发任务、实验室和医疗、半导体制造、玻璃生产和塑料加工。除了对高反射、有光泽的金属部件进行距离测量外 ,这些传感器还可用于测量深色、漫射材料,以及透明薄膜、板或层的单面厚度测量。传感器还受益于较大的间隔距离(高达 100 毫米),从而为用户在使用传感器的各种应用方面提供更大的灵活性。此外,传感器的倾斜角度已显着增加,这在测量变化的表面特征时提供了更好的性能。光谱共焦技术的研究和应用将推动中国科技事业的发展。
高像素传感器的设计取决于对焦水平和图像室内空间NA的要求。同时,在光谱共焦位移传感器中,屏幕分辨率通常采用全半宽来进行精确测量。高NA可以降低半宽,提高分辨率。因此,在设计超色差摄像镜头时,需要尽可能提高NA。高图像室内空间NA可以提高传感器系统的灯源使用率,并允许待测表面在相对大的角度或某些方向上倾斜。但是,同时提高NA也会导致球差扩大,并增加电子光学设计的优化难度。传感器的检测范围主要取决于超色差镜片的纵向色差。因为光谱仪在各个波长的像素应该是一致的 ,如果纵向色差与波长之间存在离散系统,这种离散系统也会对传感器的像素或灵敏度在不同波长上造成较大的差别,从而损害传感器的特性。通过使用自然散射的玻璃或者衍射光学元件(DOE)可以形成足够强的色差。然而,制造难度和成本相对较高,且在可见光范围内透射损耗也非常高。光谱共焦技术在汽车制造中可以用于零件的精度检测和测量。推荐光谱共焦大概价格多少
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!国内光谱共焦使用方法
随着机械加工水平的进步,各种的微小的复杂工件都需要进行精密尺寸测量与轮廓测量,例如:小工件内壁沟槽尺寸、小圆倒角等的测量,对于某些精密光学元件可以进行非接触的轮廓形貌测量,避免在接触测量时划伤光学表面,解决了传统传感器很难解决的测量难题。一些精密光学元件也需要进行非接触的轮廓形貌测量,以避免接触测量时划伤光学表面。这些用传统传感器难以解决的测量难题,均可用光谱共焦传感器搭建测量系统以解决。通过自行塔建的二维纳米测量定位装置,选用光谱其焦传感器作为测头,实现测量超精密零件的二维尺寸,滚针对涡轮盘轮廓度检测的问题,利用光谱共焦式位移传感器使得涡轮盘轮廓度在线检测系统的设计能够得以实现。与此同时,在进行几何量的整体测量过程中,还需要采取多种不同的方式对其结构体系进行优化。从而让几何尺寸的测量更为准确 。国内光谱共焦使用方法