非接触式光谱共焦检测

三坐标测量机是加工现场常用的高精度产品尺寸及形位公差检测设备，具有通用性强，精确可靠等优点。本文面向一种特殊材料异型结构零件内曲面的表面粗糙度测量要求，提出一种基于高精度光谱共焦位移传感技术的表面粗糙度集成在线测量方法，利用工业现场常用的三坐标测量机平台执行轮廓扫描，并记录测量扫描位置实时空间横坐标，根据空间坐标关系，将测量扫描区域的微观高度信息和扫描采样点组织映射为微观轮廓，经高斯滤波处理和评价从而得到测量对象的表面粗糙度信息。光谱共焦位移传感器可以实时监测材料的变化情况，对于研究材料的力学性能具有重要意义。非接触式光谱共焦检测

光谱共焦测量原理是使用多透镜光学系统将多色白光聚焦到目标表面上。透镜的排列方式是通过控制色差（像差）将白光分散成单色光。每个波长都有一定的偏差（特定距离）进行工厂校准。只有精确聚焦在目标表面或材料上的波长才能用于测量。通过共焦孔径反射到目标表面的光会被光谱仪检测并处理。漫反射表面和镜面反射表面都可以使用光谱共焦原理进行测量。共焦测量提供纳米级分辨率，并且几乎与目标材料分开运行。传感器的测量范围内有一个非常小的、恒定的光斑尺寸。微型径向和轴向共焦版本可用于测量钻孔或钻孔内壁的表面，以及测量窄孔、小间隙和空腔。品牌光谱共焦检测光谱共焦技术的精度可以达到纳米级别。

光谱共焦传感器通过使用多透镜光学系统将多色白光聚焦到目标表面上来工作。透镜的排列方式是通过控制色差（像差）将白光分散成单色光。每个波长都有一定的偏差（特定距离）进行工厂校准。只有精确聚焦在目标表面或材料上的波长才能用于测量。经过共焦孔径从目标表面反射回来的光进入光谱仪进行检测和处理。在整个传感器的测量范围内，实现了一个非常小的、恒定的光斑尺寸，通常小于10微米。微型径向和轴向共焦版本可用于测量钻孔或钻孔内壁面，以及测量窄孔、小间隙和空腔。

光谱共焦传感器是一种高精度位移传感器，综合了光学成像和光谱分析技术，广泛应用于3C(计算机、通信和消费电子)电子行业。在智能手机中，光谱共焦传感器可用于线性马达的位移测量，通过实时监控和控制线性马达的位移，可大幅提高智能手机的定位功能和相机的成像精度。同时，还可以测量手机屏幕的曲面角度和厚度等参数。在生产平板电脑过程中，光谱共焦传感器还可用于各种移动结构部件的位移和振动检测。通过对平板电脑内的各种移动机构、控制元件进行精密位移、振动、形变和应力等参数的测量，实现对其制造精度和运行状态的实时监控。光谱共焦技术可以解决以往传感器和测量系统精度与视场不能兼容的问题。

光谱共焦传感器使用复色光作为光源，可以达到微米级精度，并具备对漫反射或镜反射被测物体的测量功能。此外，光谱共焦位移传感器还可以实现对透明物体的单向厚度测量，其光源和接收光镜为同轴结构，避免光路遮挡，适用于直径4.5mm及以上的孔和凹槽的内部结构测量。在测量透明物体的位移时，由于被测物体的上下两个表面都会反射，而传感器接收到的位移信号是通过其上表面计算出来的，从而可能引起一定误差。本文通过对平行平板位移测量的误差分析，探讨了这一误差的来源和影响因素。光谱共焦位移传感器可以实现对材料的变形过程进行精确测量，对于研究材料的变形行为具有重要意义。品牌光谱共焦检测

光谱共焦技术将对未来的科学研究和产业发展产生重大影响。非接触式光谱共焦检测

共焦位移传感器是一种共焦位移传感器,其包括:头单元，其包括共焦光学系统；约束装置，其包括投光用光源，所述投光用光源被构造为产生具有多个波长的光；以及光纤线缆，其包括用于将从所述投光用光源出射的光传送到所述头单元的光纤。所述头单元包括光学构件，所述光学构件被构造为在经由所述光纤的端面出射的检测光中引起轴向色像差并且使所述检测光朝向测量对象会聚。所述约束装置包括：分光器，其被构造为在经由所述光学构件照射于所述测量对象的所述检测光中使通过在聚焦于所述测量对象的同时被反射而穿过所述光纤的端面的检测光光谱分散，并且产生受光信号；以及测量约束部，其被构造为基于所述受光信号计算所述测量对象的位移。所述头单元包括显示部。所述测量约束部基于以所述约束装置的至少一个操作状态、表征各波长的受光强度的受光波形和所述位移的测量值为基础的演算结果约束所述显示部的显示。非接触式光谱共焦检测