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新品激光位移传感器量大从优

来源: 发布时间:2024年07月01日

激光位移传感器的测量精度容易受到被测物体表面特征的影响,为了减小测量误差,在整形镜设计中应尽量使出射光斑在有效的测量范围内实现光斑小且均匀。针对传感头小型化设计的要求,半导体激光器体积小、重量轻的优点正好符合这一要求,但其光束质量并不理想,需要对其进行光束整形。半导体激光器快慢轴的光束分布极不对称:快轴发散角较大,半角的典型值为30~40°,光束呈高斯分布,发光范围的半宽度为0.6~0.8μm,慢轴发散角的半角典型值为3~6°,光束分布不规则,发光范围半宽度为50~100μm。因此,在不允许能量损失的情况下,要求整形系统的物方数值孔径(NA)>0.573;但由于光束的快轴能量呈高斯分布,通常取半宽度(FWHM)为20°,此时NA=0.342。系统物距应尽量小一些,但考虑到工艺问题,不宜过小,选定为2.5mm。为了便于设计,将系统倒置,整个系统的主要要求为:工作波长为785±10nm,像方NA=0.342,像距l′=2.5mm,物距l=40~60mm,焦距f=3~4mm。激光传感器是新型测量仪器。能够精确非接触测量被测物体的位置、位移等变化。新品激光位移传感器量大从优

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在一个实施例中,上述感光元件7可以为线阵CCD感光芯片,或者也可以是线阵CMOS感光芯片。在线阵CCD感光芯片或线阵CMOS感光芯片中,包括线形排列的多个感光单元,通常为直线排列,该直线的延伸方向为感光单元的主要排列方向,这些感光单元沿着水平方向(弧矢方向)排列。由于感光单元为直线状排列,因此,长条形光斑可增加与像元之间的接触面积,可降低机械器件形变对所述激光位移传感器信噪比的影响。[0045]在其他实施例中,上述感光元件7可以是面阵CCD感光芯片或面阵CMOS感光芯片。面阵CCD感光芯片或面阵CMOS感光芯片包括排列为矩形的多个感光单元,矩形的长边沿着水平方向(弧矢方向)延伸,短边沿着竖直方向(子午方向)延伸,其长边的延伸方向即为感光单元的主要排列方向。这样,长条形光斑同样更加容易地被面阵CCD感光芯片或CMOS感光芯片接收到。泉州激光位移传感器技术指导它可以用于测量电子元件的尺寸和形状。

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针对目前国内自主研制的激光位移传感器精度低,测量范围小等问题,提出了一种采用光学设计软件预先仿真整个激光位移传感器光学系统的方法。在分析系统各部分的光学特性的基础上,结合具体要求设计了一个激光位移传感器的光学系统,其工作范围为(50±10)mm。采用系统分割的方法,将整个光学系统分为两部分进行设计,No.1部分是激光束的整形透镜,要求在有效的工作范围内得到小而均匀的出射光斑,设计结果表明,在测量范围内,光斑大小能够控 制在10-1mm量级;另一部分是被测面散射光接收的成像物镜,该系统的特点是物面和像面相对于光轴都有一定的角度,实验结果表明其成像满足Scheimpflug条件。  

通过所述控制面板14设置所述电动伸缩双直线导轨11伸缩至特定的距离,打开所述激光位移传感器4,使得所述激光位移传感器4的激光照射在所述激光红外线接收挡板5的接收面上,记录所述激光位移传感器4至所述激光红外线接收挡板5的距离;旋转所述位移调节把手212使得所述横向蜗杆211横向位移,记录所述电子千分表221的位移数据,记录此时所述激光位移传感器4至所述激光红外线接收挡板5的距离,通过比较所述激光位移传感器4前后两次测量的距离差与所述电子千分表221的位移数据,计算所述激光位移传感器4的误差;调节所述电动伸缩双直线导轨11的伸缩距离,重复以上测量,以减少测量误差。高精度激光位移传感器可以用于测量液体的位移,如液位的变化等。

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随着科学技术的迅猛发展,具有非接触、高精度、稳定性好、可自动化及易于与计算机相结合等特点的激光位移检测技术在自动检测、机器人视觉、计算机辅助设计与制造等领域得到了广泛的应用,已将逐渐取代传统的接触式检测技术,成为现代检测技术重要的手段和方法。非接触式激光平面检测系统主要利用激光位移传感器与平台运动控制系统来检测对象物平面平整度。位移传感器用来测量目标物体的距离,按与对象物的接触类型它分为两类:主要有使用差动电压等形式的接触式与使用磁场、超声波、激光等形式的非接触式。由于非接触式激光位移传感器具有高精度表面扫描的特点,系统选择基恩士公司的LT一9001Series型激光位移传感器,该激光位移传感器可以对任何对象物进行高精密度的位移测定,例如可以对微细工件、粗面工件的高度进行测定,还可以测量电路板上的焊锡以及测定透明体的表面和厚度。平台运动控制系统选择丹纳赫公司的ULTIMAC—G型控制器和二维电动平移台。云南丽江天文工作站2.4mm天文望远镜终端的拼接CCD相机为了得到更清晰的天体图像,将采用该非接触式激光平面检测系统,对拼接CCD相机平面平整度进行检测。高精度激光位移传感器的可靠性和稳定性也是其优点之一。新品激光位移传感器量大从优

无论是在工业生产、医疗诊断还是科学研究,它都发挥着巨大作用,为我们提供了准确而可靠的测量数据。新品激光位移传感器量大从优

从图3所示的成像光学系统结构图可看出,在整个物面并不垂直于光轴时,经过系统成像以后得到的像面也不垂直于光轴,与光轴存在一定的夹角β,设计lastβ优化值取为60.4628°,此时像面上可得到比较理想的光斑分布。在工作范围内不同视场的散射光均能很好地成像于探测器。在图4中可看到不同视场的成像光斑形状,此点列图表明成像光斑分布均匀,但还存在一定的剩余像差,主要为球差,光斑大小可见表2,光斑直径在20μm左右。同时根据设计结果可得像距为33.092mm,经计算tanα/tanβ=0.6137,di/do=0.6145,此物镜设计基本满足于Scheimpflug理想成像条件。新品激光位移传感器量大从优