嘉兴光谱共焦位移传感器的用途和特点

如图1至图3所示,为本实用新型光谱共焦位移传感器系统,传感器系统由卤素灯光源1、Y型光纤2、光谱共焦透镜组3、共焦小孔6和光谱仪5组成,卤素灯光源1连接Y型光纤2,卤素灯光源1的光谱波段范围为360nm~2500nm,光谱仪5通过共焦小孔6连接Y型光纤2-端,型光纤2另一端连接光谱共焦透镜组3,光谱共焦透镜组3包括盒盖、盒体7、两个双凸球面镜9、套筒12和一个弯月透镜11,盒体7内设置有光路通道8、限位槽13和透光孔10,光路通道8位于限位槽13和透光孔10之间,光路通道8上从左往右依次设置有两个相互平行的一号卡槽和一个第二卡槽,两个双凸球面镜9分别限位在两个一号卡槽内,两个双凸球面镜9的凸面侧朝内对称设置,两个双凸球面镜9之间的间距为2.5~5.5mm,弯月透镜11限位在第二卡槽内,位于中间的双凸球面镜与弯月透镜之间的间距为3.5~6.0mm,Y型光纤2通过SMA905插头4与盒体7相连,套简12限位在限位槽13内,且与限位槽13相匹配,套筒12上设置有用于光纤连接的螺纹孔。该传感器可以与其他测量设备相结合，实现多参数的综合测量。嘉兴光谱共焦位移传感器的用途和特点

远距离测量：可远离被测物体进行扫描测量。 测量效率高：不像接触测头那样需要探测、返回、移动等进行逐点测量，可高速扫描测量。测量精度高：光斑可聚焦到很小，进而可探测一般机械测头难以探测的部位。 其中，光学测量以三角测量法应用broadest。而根据三角测量法制成的三角位移传感器通常所使用的光源为具有亮度高、探测信噪比高的激光光源，但使用激光进行三角测量时，照射到物体表面的激光会呈现颗粒状的散斑，而且被测物体的颜色、材质和放置的角度会影响的光斑的分布，从而确定像点的质心位置变得异常困难，导致三角法测量误差比较大，在测量光洁度高的物体表面时这些缺陷更为明显，为了更加精细、更加稳定的测量位移，需要采用新型位移测量技术。因此，现有技术还有待于改进和发展。长春好的光谱共焦位移传感器该传感器可应用于微纳制造、生物医学和半导体制造等领域中的精密测量。

本实施例中在探头壳体的内壁上一体成型设置有镜座，反光镜粘接固定设置在所述镜座上，所述反光镜的反光面与探头壳体的轴向呈45°设置。通过镜座对反光镜形成稳定支撑，使反光镜的反光面与所述探头壳体的轴向呈45°，便于对光线进行反射，使被测物体反射的光线经半透半反光学镜后转折90°，到达反光镜，反光镜对其转折90°，使光线顺利进入接收光纤的入光端。探头壳体的末端固定设置有用于对光线进行色散聚焦的色散镜头，色散镜头包括有准直镜组和色散聚焦镜组，准直镜组固定设置在靠近多色光光源的一侧，用于多色光的准直；色散聚焦镜组设置在被测物体的一侧，用于将多色光分别色散和聚焦，使不同波长的光的焦点沿轴向分布在不同高度。从半透半反光学镜射出的光线到达色散镜头，先通过准直镜组对多色光进行准直，使出射光线变成为轴向平行光，轴向平行光到达色散聚焦镜组，从色散聚焦镜组射出的各色光由于波长的不同而聚焦在不同的高度，各焦点高度按照波长的顺序，沿轴向依次排列。

本实施例中的光谱共焦位移传感探头还包括有提示组件，光源耦合器作为单独结构与探头壳体分开设置。提示组件包括在光源耦合器内，通过卡扣可拆卸设置，用于产生提示光的发光件；发光件也可直接固定在光源耦合器内。发光件为双色LED灯，也可为其他可见光光源，当探头操作正常且被测物体在有效测量区域时，由控制系统发出控制信号点亮发光件，发光件发出绿色光，提醒使用者操作正常，可以继续操作。当探头操作不正常或被测物体不在有效测量区域时，由控制系统发出控制信号点亮发光件，发光件发出红光，提示使用者操作出现问题，需要更正。发光件发出不同颜色的光便于使用者了解探头的使用情况，增加便利性。光谱共焦位移传感器是一种高精度、高分辨率的位移测量技术，具有广阔的应用前景。

当光线射到半透半反膜上时，一部分光线进行透射到下三棱镜上，一部分光线进行反射，反射到背向所述反光镜的一面，在上三棱镜背向所述反光镜的一面上进行涂黑处理从而成为哑光面，当光被半透半反光学镜反射到哑光面上时，被哑光面吸收，因此可以减少整个系统的杂散光，提高信噪比。由于半透半反膜的厚度很小，因此射到下三棱镜上的折射光线的偏移量小，因此可认为，多色光从下三棱镜射出时，基本不发生位置偏移，从下三棱镜上射出的光线的光轴与从入射光线的出光端射出的光轴重合。这样实现所有多色光的波长共光轴，而且不发生光轴偏移，有利于后续对多色光进行色散和聚焦。该传感器的优点包括高精度、非接触式、不受温度和振动等影响。长春好的光谱共焦位移传感器

光谱共焦位移传感器是一种高精度、高分辨率的位移测量技术，具有广泛的应用前景。嘉兴光谱共焦位移传感器的用途和特点

本实用新型由于采用了上述技术方案,具有以下有益效果:1、该系统采用价格便宜的Y型光纤和光谱共焦透镜组,结构简单,使用方便,具有较强的实用性,实现了传感器探头的小型化,光源发射和接收同光路,利用光谱仪来对采集的光波进行采集分析2、该系统结构简单,易于产业化,测量精度高,能对有凹坑的材料及具有高反射特性的玻璃进行测量3、光谱共焦具有更高的分辨率,并且由于光发射和接收同光路,不会出现激光三角法光路容易被遮挡或被测目标表面过于光滑而接收不到目标反射光的情况,对被测物适应性强,适用于凹坑、小孔的测量以及表面形貌的扫描恢复:4、可以解决传统的激光三角法测量不了的领域,对一些高反射、高深宽比、陡峭内壁表面有缺陷的玻璃间隙进行测量,且测量精度能够达到亚微米级别。本实用新型结构简单,实用性强,不仅实现了传感器探头的小型化,有利于提高测量精度,而且适用于具有高深宽比、陡峭内壁表面有缺陷的玻璃间隙进行测量。嘉兴光谱共焦位移传感器的用途和特点