湖北新品光谱共焦位移传感器

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例only用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型提出一种光谱共焦位移传感器，包括光源耦合器1000，所述光源耦合器1000包括有用于产生多色光的多色光光源1100；多色光光源1100可使用激光荧光系统，也可使用LED灯发光照射荧光粉产生白光，还可以是LED灯直接产生白光，光源耦合器1000产生的光能可以适当调节，同时通过反馈控制实现光源耦合器1000产生持续的、亮度恒定不变的多色光，从而使光能量和测量更加稳定；光源耦合部分设置有带通滤光片1200,让有效的多色光通过,对无效的红外光和热量进行过滤,避免进入其他部件而造成热变形，因此，对整体系统的性能有改善作用。它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。湖北新品光谱共焦位移传感器

本实用新型的工作原理如下:1)卤素灯光源发出的光,通过Y型光纤后,一端经光谱共焦透镜组后,照射到被测物体表面,经过光谱共焦透镜组后买不同波长的光产生光谱的色散。2)光源通过光谱共焦透镜组后,照射到某一位置的被测物体,经被测物体表面反射的某一波长的单色光,反向回到Y型光纤的另一端,单色光到达共焦小孔,由于小孔滤波的作用,only有被测物体表面反射的该波长单色光,通过共焦小孔后进入光谱仪,采集光谱信息;并通过调整被测物体的位置,利用光谱仪来收集反射回来光的光谱信息。3)对采集到的光谱信息进行光强的归一化处理,并对原始的光谱数据进行去噪平滑等预处理后,拟合出一条符合平滑的曲线,然后采用高斯拟合的算法来进行峰谱定位,高斯函数的峰值位置为其一阶导数的零点,可以认为找到了高斯函数的一阶导数零点就找到了高斯函数的峰谱位置。4)利用超精密的运动控制台,来标定不同位置对应的光谱谱峰值,找出一一对应关系;标定完成后,通过读取软件上峰谱值的大小,就可以测出被测物离光源的精确位置。以上only为本实用新型的具体实施例,但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础,为实现基本相同的技术效果,所作出地简单变化、等同替换或者修饰等。浦东新区优势光谱共焦位移传感器光谱共焦位移传感器是一种高精度具有广泛的应用前景。

在接收光纤的出光端可装配连接有光谱仪，当光谱仪与接收光纤的出光端装配好后，光谱仪与接收光纤的出光端实现固定连接，光谱仪带有感光元件并用于把被测物体的反射光进行色散聚焦到感光元件上且量化成光谱曲线。这样，通过光源耦合器产生多色光，多色光在入射光纤中传导到光谱共焦位移传感探头内；通过光谱共焦位移传感探头内的透镜组和光学元件使多色光发生光谱色散，不同波长的单色光聚焦到不同的轴向高度，使波长与被测物体的位移产生对应关系；

在能够以这种方式执行多点测量的光谱共焦传感器中,需要能够减少必要组件的数量的技术。有鉴于如上所述的情形,本发明旨在提供能够利用少量的组件来执行多点测量的光谱共焦传感器以及使用该光谱共焦传感器的测量方法。为了实现上述目的,根据本发明实施例的光谱共焦传感器包括光源部、多个光学头、分光器和位置计算部。光源部射出具有不同波长的多个光束。多个光学头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。该传感器的应用将有助于提高微纳制造、生物医学和半导体制造等领域中的精密测量的准确性和效率。

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。它使用光谱共焦技术来测量物体的微小位移，能够达到亚微米级的高精度。宁波光谱共焦位移传感器设备生产

光谱共焦技术可以消除光学像差和色差的影响，提高测量精度。湖北新品光谱共焦位移传感器

通过配置线传感器和光学系统等以使得测量对象区域变成彼此不同的区域,可以高精度地执行多点测量。多个光学头可以是2个光学头或者3个光学头。利用本技术,可以使用少量的组件来执行2个或3个点的同时测量。根据本发明的实施例的测量方法包括射出具有不同波长的多个光束。通过多个光学头中的各光学头,将所射出的多个光束会聚于不同的聚焦位置处,并且射出在聚焦位置处被测量点反射的测量光。使从多个光学头射出的多个测量光束发生衍射,并且向线传感器的不同的多个受光区域射出衍射光束。基于线传感器的多个受光区域各自的受光位置来计算作为多个光学头的测量对象的多个测量点各自的位置。根据本发明,可以利用少量的组件来执行多点测量。应当注意,不必局限于这里的效果,并且可以获得说明书中的任何效果。湖北新品光谱共焦位移传感器