珠海小型光譜共焦位移傳感器

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-06-15

將光源耦合器與光譜共焦位移傳感探頭分開設(shè)置,設(shè)置在光源耦合器中的發(fā)光件實(shí)現(xiàn)發(fā)光,并通過導(dǎo)光光纖進(jìn)行傳導(dǎo)光后在探頭殼體上顯示,從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生熱量的發(fā)光件與探頭殼體分離,而不影響探頭殼體,從而減少發(fā)光件發(fā)光時(shí)產(chǎn)生的熱量對光譜共焦位移傳感探頭精度的影響,減少測量誤差,提高測量精度;通過濾光片過濾紅外線,進(jìn)一步減小發(fā)熱量和傳導(dǎo)的熱量。將探頭殼體設(shè)置成可拆卸的上殼體和下殼體兩部分,產(chǎn)生的少量熱量集中在上殼體而不對下殼體上的主要光學(xué)部件產(chǎn)生影響,從而減少測量誤差,提高測量精度。光譜共焦位移傳感器是一種高精度、具有廣泛的應(yīng)用前景。珠海小型光譜共焦位移傳感器

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光譜共焦位移傳感器是一種具有超高精度和超高穩(wěn)定性的非接觸式位移傳感器。與激光三角法相比,光譜共焦具有更高的分辨率,并且由于光發(fā)射和接收同光路,不會出現(xiàn)激光三角法光路容易被遮擋或被測目標(biāo)表面過于光滑而接收不到目標(biāo)反射光的情況,對被測物體適應(yīng)性強(qiáng),適用于手機(jī)玻璃的檢測,凹坑、小孔的測量以及表面形貌的掃描恢復(fù)。 光譜共焦傳感器是一種基于光學(xué)色散原理的非接觸式位移傳感器,目的是建立距離與波長間的對應(yīng)關(guān)系。傳統(tǒng)的激光三角法測量技術(shù)已經(jīng)比較成熟,運(yùn)用也比較widely,但由于CCD相機(jī)接收反射光范圍的限制,不能用于可以透光的透明材料和表面有凹坑缺陷玻璃的測量。光譜共焦位移傳感器由于其運(yùn)用同光路的光纖,只要光能照射的區(qū)域就能夠沿原路返回,可以解決傳統(tǒng)的激光三角法測量不了的領(lǐng)域,對一些高反射、高深寬比、陡峭內(nèi)壁表面有缺陷的玻璃間隙進(jìn)行測量,且測量精度能夠達(dá)到亞微米級別。杭州原裝光譜共焦位移傳感器它利用光譜共焦技術(shù)來測量物體的微小位移,具有亞微米級的高精度。

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上三棱鏡上背向所述反光鏡的一面設(shè)置為啞光面,探頭殼體的末端固定設(shè)置有用于對光線進(jìn)行色散聚焦的色散鏡頭,色散鏡頭包括有準(zhǔn)直鏡組和色散聚焦鏡組,準(zhǔn)直鏡組設(shè)置在多色光光源的一側(cè),用于多色光源的準(zhǔn)直;色散聚焦鏡組設(shè)置在被測物體的一側(cè),用于將多色光分別聚焦,并產(chǎn)生軸向色散。光譜儀包括有機(jī)殼,固定設(shè)置在機(jī)殼中并位于接收光纖出光端的軸向上且用于對反射光進(jìn)行色散的棱鏡組,固定設(shè)置在所述棱鏡組的出光端并用于對色散后的光進(jìn)行聚焦的聚焦透鏡組,感光元件設(shè)置在聚焦透鏡組的出光端并用于接收聚焦后的多色光。

隨著精密和超精密制造業(yè)的迅速發(fā)展,對高精密的檢測需求也越來越高,因此高精密的位移傳感器也應(yīng)運(yùn)而生。超精密的位移傳感器精度可達(dá)到微納米級別;傳統(tǒng)的接觸式測量雖然也有較高的精度,但是由于其可能會劃傷被測物體表面,而且當(dāng)被測物體為弱剛性或是輕軟材料時(shí),接觸式測量也會造成彈性形變,引入測量的誤差,而且接觸式測量速度較慢,難以實(shí)現(xiàn)自動化測量,基于接觸式測量存在的諸多不足,因此非接觸式位移傳感器受到了更大的關(guān)注。如今非接觸式測量主要有電磁式和光電式兩類,電磁式位移傳感器對被測物體的材料類型有要求,因此不具有wide適用性,而且外界的電磁信號的干擾也會對測量的精度造成影響;高精密光電式位移傳感器,目前常用的是基于激光三角法的位移傳感器,其測量原理是激光光源打在被測物體表面,反射的光經(jīng)過收光鏡簡,在光電探測器CCD上成像通過算法標(biāo)定可以推算出被測物體的位移。目前的光譜共焦位移傳感器大多采用分光鏡和線陣CCD采集干涉條紋的方法,通過兩束光源產(chǎn)生干涉,干涉條紋的寬度信息可以反映被測物的位移量測量信息,此種方案結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本相對較高;傳統(tǒng)的激光三角法光路容易出現(xiàn)遮擋,導(dǎo)致接收反射光困難,對透明玻璃或表面有凹坑的材料等更是難以測量。它使用光譜共焦技術(shù)來測量物體的微小位移,能夠達(dá)到亞微米級的高精度。

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被測物體表面反射的反射光通過探頭選擇性的接收并由接收光纖傳輸?shù)焦庾V儀,光譜儀對反射光進(jìn)行聚焦并通過設(shè)置在光譜儀中的感光元件對反射光進(jìn)行量化處理,量化后的光波在光譜儀上產(chǎn)生一個光譜波峰,光譜曲線的峰值位置與聚焦于被測物體表面的波長產(chǎn)生對應(yīng)關(guān)系;光譜儀將波長、被測物體的位移和光譜波峰位置三者建立對應(yīng)關(guān)系后進(jìn)行分析,通過光譜波峰位置反推出被測物體的位移,實(shí)現(xiàn)光譜共焦測量位移的過程,通過光譜共焦工作原理,避免激光直接照射到物體表面而呈現(xiàn)顆粒狀的散斑,克服不易確定像點(diǎn)的質(zhì)心位置的缺陷。光譜共焦技術(shù)可以消除光學(xué)像差和色差的影響,提高測量精度。有哪些光譜共焦位移傳感器常見問題

該傳感器的測量范圍受到光譜共焦顯微鏡成像范圍的限制。珠海小型光譜共焦位移傳感器

進(jìn)一步,光譜共焦位移傳感探頭包括有:探頭殼體,探頭殼體與入射光纖和接收光纖固定連接; 半透半反光學(xué)鏡,半透半反光學(xué)鏡固定設(shè)置在入射光纖的出光端的正下方;反光鏡,反光鏡固定設(shè)置在探頭殼體的內(nèi)側(cè)壁上,反光鏡用于反射半透半反光學(xué)鏡所發(fā)出的反射光,接收光纖入光端位于所述反光鏡的上方。進(jìn)一步,半透半反光學(xué)鏡包括有上三棱鏡,與上三棱鏡相膠合的下三棱鏡,膠合面鍍有半透半反膜,半透半反膜與所述入射光纖的出光端射出的光線呈45°設(shè)置,上三棱鏡和下三棱鏡均采用等邊直角棱鏡,上三棱鏡和下三棱鏡的直角邊相等。珠海小型光譜共焦位移傳感器