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虹口区激光位移传感器产品基本性能要求

来源: 发布时间:2024年06月09日

本发明提出的激光位移传感器的成像物镜和感光元件的调制传递函数(MTF)解析结果满足MTFS>MTFT或MTFT>MTFS,能够利用像散,让呈现在感光元件上的光斑在水平方向(即,弧矢方向,S方向)变窄,而在竖直方向(即,子午方向,T方向)变长(或者让光斑在水平方向(即,弧矢方向,S方向)变宽,而在竖直方向(即,子午方向,T方向)变窄),有助于更加容易地确定光斑在水平方向上的中心位置,从而提高测量的准确度;由于激光位移传感器中感光元件的多个感光单元的阵列排布形状为矩形或线形,将矩形长边或直线的延伸方向上的MTF降低,也不会影响测量精度;不仅如此,由于在MTF值被拉高的方向上光斑变窄,而在MTF值被降低的方向上光斑变宽,所以光斑与像元之间的接触面积增大,使得光斑更加容易地被感光元件所接收,能够更好地应对使用中因为振动或机械变形等随带来的不良影响;此外,由于本发明提出的激光位移传感器所采用的成像物镜无需兼顾水平方向和CN1 06855391B4竖直方向的MTF值,所以能够降低物镜的设计难度,节省制造和维护成本;激光位移传感器可以用于测量环境中的污染物浓度。虹口区激光位移传感器产品基本性能要求

激光位移传感器根据入射光角度的不同可分为直入射式和斜入射式两种[1],本设计采用的是直入射式,其光路结构如图1所示。整套光路可以分为两部分,即整形系统和接收系统[2]。左边部分是光束整形系统,其作用是将激光器发出的光束汇聚在工作范围内,使汇聚的光斑尽量小而均匀。光源为半导体激光器(LD),它经整形系统在测量范围50±10mm内形成均匀的光斑。后面则是光束接收系统,它将物体表面的漫反射光汇聚到光敏探测器上,使其精确成像。图中α为被测面与成像透镜光轴夹角,β为光敏探测器与光轴的夹角,do和di分别表示物距和像距。虹口区激光位移传感器非接触式位移传感器的出现推动了现有技术的适应,以满足新的测量要求并提高测量的准确性和分辨率。

本发明涉及光学测量领域,并且特别地,涉及一种激光位移传感器;光学传感器是依据光学原理进行测量的仪器,这类传感器有许多优点,例如,能够实现非接触和非破坏性测量、测量几乎不受干扰、能够实现高速传输以及可遥测、遥控、可实时处理等优点。光学传感器包括很多类型,其中,以激光三角法为基本原理的激光位移传感器是一种利用激光为光源、将CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor,互补金属氧化物半导体)或者CCD(Charge-coupledDevice,电荷耦合元件)传感器作为接收器的精密测量仪器。这种传感器能够在非接触的情况下精确测量被测物体的位置、位移等变化,并且能够被应用于检测物体的位移、厚度、振动、距离、直径等几何量的测量。

根据物体表面的散射特性,可确定入射光与成像透镜光轴的夹角。激光入射到被测物体表面,散射光强度成椭球型分布[6]。当入射光垂直入射时,α值越小,成像透镜接收到的散射光强度越大,但角度过小对探测器分辨率要求及制作工艺上都有较高难度,综合考虑取α值为21.8°,由仪器的测量范围±10mm可得到物距为53.85mm。通常情况下,库克三元组有很好的成像效果[7],因此选择库克三元组作为成像透镜的初始结构进行优化。优化过程中以各个镜片表面的半径为变量,控制厚度在适当范围,同时将像面与光轴的夹角β设为可变,采用CODEV的横向像差与波像差相结合的方式进行优化,得到下面的结果。图3为优化后的成像光学系统使用三角测量原理的位移传感器时,需要根据目标物的表面状态倾斜安装传感头,以确保可适当接收反射光。

将纸币放置在平台上,调整感测头与纸币的距离大约在30mm左右,直至焦点对准纸币且监视器中显示可变化的读数;(2)按下人机界面中的Start按钮,平台将以设置好的速度、相邻数据点物理间隔和时间间隔进行移动,直到数据采集完为止;(3)保存步骤(2)中所采集到的数据,取下纸币,对平台进行复位;(4)重复步骤(2)操作,采集到的为平台表面离基准线间的距离,为了减小平台表面起伏对纸币表面检测的影响,将步骤(2)中采集到的数据减去步骤(4)中的数据;高精度激光位移传感器采用激光技术,能够实现非常精确的位移测量。宁波激光位移传感器诚信企业推荐

激光位移传感器在汽车行业的应用案例。虹口区激光位移传感器产品基本性能要求

在感光元件的多个感光单元的主要排列方向为子弧矢向的情况下,成像物镜本身的MTFS>MTFT、或者在感光元件的多个感光单元的主要排列方向为子午方向的情况下,成像物镜本身的MTFT>MTFS,使得解析结果满足条件;和/或在成像物镜前和/或在成像物镜后加入能够引入像散的光学元器件,并且配合微调所述成像物镜与所述感光元件之间的相对距离使得解析结果满足条件。反光元件,反光元件设置在成像物镜的出射光路上,成像物镜的出射光经反光元件反射后,入射到感光元件。虹口区激光位移传感器产品基本性能要求

标签: 光谱共焦

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