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杭州通信光谱共焦位移传感器

来源: 发布时间:2024年06月20日

被测物体表面反射的反射光通过探头接收并由接收光纤选择性的传输到光谱仪,光谱仪对反射光进行聚焦并通过设置在光谱仪中的感光元件对反射光进行量化处理,量化后的光波在光谱仪上产生一个光谱波峰,光谱曲线的峰值位置与聚焦于被测物体表面的波长产生对应关系;光谱仪将波长、被测物体的位移和光谱波峰位置三者建立对应关系后进行分析,通过光谱波峰反推出被测物体的位移,实现利用光谱共焦原理测量位移的过程;因此本方案中的光谱共焦位移传感器通过光谱共焦工作原理,避免使用激光直接照射到物体表面而呈现颗粒状的散斑,克服不易确定像点的质心位置的缺陷。该传感器利用光路中的光谱信息实现对位移的测量。杭州通信光谱共焦位移传感器

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此外,物镜使在聚焦位置P处被测量点所反射的可见光会聚到光纤处。具体地,壳体部的后端的连接口设置在聚焦于测量点上且被测量点反射的可见光由物镜会聚至的共焦位置处。通过使光纤连接至连接口,可以选择性地射出多个可见光束中的在聚焦位置P处被测量点反射的可见光作为测量光)。在图1中,在物镜和连接口之间示出了被待测物体0反射的RGB这三个颜色的光。在图1所示的示例中,在聚焦位置处存在测量点。因此,使被测量点反射的绿色光G会聚到光纤处。结果,绿色光G的反射光作为测量光经由光纤射出。这样射出的测量光的波长和光轴上的测量点的位置处于一对一关系。南京光谱共焦位移传感器性价比高企业光谱共焦位移传感器具有非接触式测量的优势,可以在微观尺度下进行精确的位移测量。

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采用入射光纤和接收光纤分离的方式,发射光和反射光从不同的光路中传输,从而避免光线在传输过程中产生内部干扰,提高了光谱共焦系统的信噪比;而且通过设置发射光和反射光的单独通道,光路更顺畅,发射光和反射光分别在入射光纤和接收光纤中传播时不会出现自身反射,从而避免光信号的干扰和能量损失。而传统的光路设置过程中,采用的是Y型光纤,入射光纤和接收光纤在探头内耦合成一条光纤,形成Y型光纤,这样会产生内部串扰,降低信噪比,影响有效信号的提取和整个系统的稳定性。而本方案中的入射光纤和接收光纤单独进行设置,可以避免传统Y型光纤的问题,使光的传播更加稳定。

激光位移传感器的工作原理是利用激光发射光束投射到被测物体表面,接收反射光并将光信号转换为电信号输出,从而获取被测物体空间位置信息。根据激光源发射光束的不同,激光传感器可分为点、线两种。点激光位移传感器在一个采样周期内只能获得被测量的一维信息,使用时通常依托于三坐标测量机或三坐标机床等设备,通过设备机械运动及传感器同步扫描来获取被测物体三维信息。因此,激光位移传感器在精密测量领域有着广泛的应用。。。该传感器的测量范围受到光谱共焦显微镜成像范围的限制。

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随着精密和超精密制造业的迅速发展,对高精密的检测需求也越来越高,因此高精密的位移传感器也应运而生。超精密的位移传感器精度可达到微纳米级别;传统的接触式测量虽然也有较高的精度,但是由于其可能会划伤被测物体表面,而且当被测物体为弱刚性或是轻软材料时,接触式测量也会造成弹性形变,引入测量的误差,而且接触式测量速度较慢,难以实现自动化测量,基于接触式测量存在的诸多不足,因此非接触式位移传感器受到了更大的关注。如今非接触式测量主要有电磁式和光电式两类,电磁式位移传感器对被测物体的材料类型有要求,因此不具有wide适用性,而且外界的电磁信号的干扰也会对测量的精度造成影响;高精密光电式位移传感器,目前常用的是基于激光三角法的位移传感器,其测量原理是激光光源打在被测物体表面,反射的光经过收光镜简,在光电探测器CCD上成像通过算法标定可以推算出被测物体的位移。目前的光谱共焦位移传感器大多采用分光镜和线阵CCD采集干涉条纹的方法,通过两束光源产生干涉,干涉条纹的宽度信息可以反映被测物的位移量测量信息,此种方案结构复杂,成本相对较高;传统的激光三角法光路容易出现遮挡,导致接收反射光困难,对透明玻璃或表面有凹坑的材料等更是难以测量。光谱共焦技术消除了光学像差和色差的影响,提高了测量精度。绍兴光谱共焦位移传感器诚信企业推荐

该传感器可以用于微纳加工、生物医学、半导体制造等领域的精密测量。杭州通信光谱共焦位移传感器

一种光谱共焦传感器,包括:光源部,用于射出具有不同波长的多个光束:多个光学头,用于将从所述光源部射出的所述多个光束会聚于不同的聚焦位置处,并且射出在所述聚焦位置处被测量点反射的测量光:分光器,其包括:线传感器,以及光学系统,其包括用于使从所述多个光学头射出的多个测量光束发生衍射的衍射光栅,并且向所述线传感器的不同的多个受光区域射出通过所述衍射光栅所衍射的所述多个测量光束中的各个测量光束;以及位置计算部,用于基于所述线传感器的所述多个受光区域各自的受光位置来计算作为所述多个光学头的测量对象的多个测量点各自的位置。杭州通信光谱共焦位移传感器

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