隨著精密儀器制造業(yè)的發(fā)展，對工業(yè)生產(chǎn)測量的精度和適應(yīng)性要求越來越高，需要具有高精度、適應(yīng)性強(qiáng)和實(shí)時(shí)無損檢測等特性的位移傳感器。光譜共焦位移傳感器的問世解決了這個(gè)問題，它是一種非接觸式光電位移傳感器，可達(dá)到亞微米級甚至更高的測量精度。傳感器對于雜光等干擾光線并不敏感，具有較強(qiáng)的抵抗能力，適應(yīng)性強(qiáng)，且具有小型化的特點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。光學(xué)色散鏡頭是光譜共焦位移傳感器的重要組成部分之一，其性能參數(shù)對于位移傳感器的測量精度和分辨率具有決定性作用。光譜共焦技術(shù)在電子制造領(lǐng)域可以用于電子元件的精度檢測和測量；國內(nèi)光譜共焦
實(shí)際中，光譜共焦位移傳感器可用于許多方面。它采用獨(dú)特的光譜共焦測量原理，利用單探頭可以實(shí)現(xiàn)對玻璃等透明材料的單向精確厚度測量，可有效監(jiān)控藥劑盤和鋁塑泡罩包裝的填充量，實(shí)現(xiàn)納米級分辨率的精確表面掃描。該傳感器可以單向測量試劑瓶的壁厚，并且對瓶壁沒有壓力，通過設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向反射鏡可實(shí)現(xiàn)孔壁結(jié)構(gòu)檢測和凹槽深度測量（90度側(cè)向出光版本探頭可直接測量深孔和凹槽）。光譜共焦傳感器還可用于層和玻璃間隙測量，以確定單層玻璃層之間的間隙厚度。新型光譜共焦招商加盟光譜共焦位移傳感器可以實(shí)現(xiàn)亞微米級別的位移和形變測量，具有高精度和高分辨率的特點(diǎn)。
光譜共焦傳感器是一種新型高精度傳感器，其測量精度可達(dá)到0.02%。相比于光柵尺、容柵、電感式變壓器偏移傳感器等傳感器，它在偏移測量方面具有更加明顯的優(yōu)勢。由于它的高精度特性，光譜共焦傳感器在幾何量高精度測量方面得到了廣泛應(yīng)用，如漫反射光和平面反射面的偏移測量、平整度測量、塑料薄膜和透明材料薄厚測量、外表粗糙度測量等。在偏移測量方面，光譜共焦傳感器的主要功能就是測量偏移。研究人員對光譜共焦傳感器的散射目鏡進(jìn)行了分析，并制定了相應(yīng)的構(gòu)造來提高其各項(xiàng)特性；也有研究人員利用光譜共焦傳感器對飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片空隙進(jìn)行了高精度和高效率的測量。在平整度測量方面，研究人員分析了光譜共焦傳感器的檢測誤差，并對平面圖檢測誤差展開了科學(xué)研究。通過利用光譜共焦傳感器對圓平晶的平整度展開測量，他們獲得了平面圖檢測誤差的數(shù)值。
本文提出了一種基于高精度光譜共焦位移傳感技術(shù)的表面粗糙度集成在線測量方法，適用于一種特殊材料異型結(jié)構(gòu)零件內(nèi)曲面的表面粗糙度測量要求。該方法利用三坐標(biāo)測量機(jī)平臺對零件進(jìn)行輪廓掃描，并記錄測量掃描位置的空間橫坐標(biāo)，然后根據(jù)空間坐標(biāo)關(guān)系，將微觀高度信息和采樣點(diǎn)組合成微觀輪廓，通過高斯濾波和評價(jià)得到表面粗糙度信息。三坐標(biāo)測量機(jī)具有通用性強(qiáng)、精度可靠，自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，這種方法可以實(shí)現(xiàn)在線測量，提高測量效率和精度。 光譜共焦技術(shù)可以在醫(yī)學(xué)診斷中發(fā)揮重要作用；
采用對比測試方法，首先對基于白光共焦光譜技術(shù)的靶丸外表面輪廓測量精度進(jìn)行了考核，為了便于比較，將原子力顯微鏡輪廓儀的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行了偏移。結(jié)果得出，二者的低階輪廓整體相似，局部的輪廓信息存在一定的偏差，原因在于二者在靶丸赤道附近的精確測量圓周輪廓結(jié)果不一致;此外，白光共焦光譜的信噪比較原子力低，這表明白光共焦光譜適用于靶丸表面低階的輪廓誤差的測量。從靶丸外表面輪廓原子力顯微鏡輪廓儀測量數(shù)據(jù)和白光共焦光譜輪廓儀測量數(shù)據(jù)的功率譜曲線中可以看出，在模數(shù)低于100的功率譜范圍內(nèi)，兩種方法的測量結(jié)果一致性較好，當(dāng)模數(shù)大于100時(shí)，白光共焦光譜的測量數(shù)據(jù)大于原子力顯微鏡的測量數(shù)據(jù)，這也反應(yīng)了白光共焦光譜儀在高頻段測量數(shù)據(jù)信噪比相對較差的特點(diǎn)。由于光譜傳感器Z向分辨率比原子力低一個(gè)量級，同時(shí)，受環(huán)境振動(dòng)、光譜儀采樣率及樣品表面散射光等因素的影響，共焦光譜檢測數(shù)據(jù)高頻隨機(jī)噪聲可達(dá)100nm左右。光譜共焦技術(shù)在材料科學(xué)領(lǐng)域可以用于材料表面和內(nèi)部的成像和分析；孔檢測傳感器光譜共焦設(shè)備
光譜共焦位移傳感器具有非接觸式測量的優(yōu)勢，可以在微觀尺度下進(jìn)行精確的位移測量；國內(nèi)光譜共焦
三坐標(biāo)測量機(jī)是加工現(xiàn)場常用的高精度產(chǎn)品尺寸及形位公差檢測設(shè)備，其具有通用性強(qiáng)，精確可靠等優(yōu)點(diǎn)。本文面向一種特殊材料異型結(jié)構(gòu)零件內(nèi)曲面的表面粗糙度測量要求，提出一種基于高精度光譜共焦位移傳感技術(shù)的表面粗糙度在線測量的方法，利用工業(yè)現(xiàn)場常用的三坐標(biāo)測量機(jī)平臺執(zhí)行輪廓掃描，并記錄測量掃描位置實(shí)時(shí)空間橫坐標(biāo)，根據(jù)空間坐標(biāo)關(guān)系，將測量掃描區(qū)域的微觀高度信息和掃描采樣點(diǎn)組織映射為微觀輪廓，經(jīng)高斯濾波處理得到測量對象的表面粗糙度信息。國內(nèi)光譜共焦