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高精度光谱共焦常见问题

来源: 发布时间:2024年10月02日

光谱共焦测量原理是使用多透镜光学系统将多色白光聚焦到目标表面上。透镜的排列方式是通过控制色差(像差)将白光分散成单色光。每个波长都有一定的偏差(特定距离)进行工厂校准。只有精确聚焦在目标表面或材料上的波长才能用于测量。通过共焦孔径反射到目标表面的光会被光谱仪检测并处理。漫反射表面和镜面反射表面都可以使用光谱共焦原理进行测量。共焦测量提供纳米级分辨率,并且几乎与目标材料分开运行。传感器的测量范围内有一个非常小的、恒定的光斑尺寸。微型径向和轴向共焦版本可用于测量钻孔或钻孔内壁的表面,以及测量窄孔、小间隙和空腔 。光谱共焦位移传感器可以实现亚微米级别的位移和形变测量,具有高精度和高分辨率。高精度光谱共焦常见问题

玻璃基板是液晶显示屏必不可少的零部件之一,一张液晶显示屏要用二张玻璃基板,各自做为底层玻璃基板和彩色滤底版应用。玻璃基板的品质对控制面板成品屏幕分辨率、透光性、厚度、净重、可视角度等数据都是有关键危害。玻璃基板是组成液晶显示屏元器件一个基本上构件。这是一种表层极为平坦的方法生产制造薄玻璃镜片。现阶段在商业上运用的玻璃基板,其厚度为0.7 mm及0.5m m,且将要迈进特薄厚度之制造。大部分,一片TFT-LCD控制面板需用到二片玻璃基板。因为玻璃基板厚度很薄,而厚度规格监管又比较严格,一般在0.01mm的公差,关键清晰地测量夹层玻璃厚度、涨缩和平面度。选用创视智能自主生产研发的高精度光谱共焦位移传感器可以非常好的处理这一难题,一次测量就可以完成了相对高度值、厚度系数的收集,再加上与此同时选用多个感应器测量,不仅提高了效率,并且防止触碰测量所造成的二次损害 。自动测量内径光谱共焦的原理该传感器具有高精度、高灵敏度、高稳定性等特点,适用于微纳尺度的位移变化测量。

光谱共焦传感器通过使用多透镜光学系统将多色白光聚焦到目标表面上来工作。透镜的排列方式是通过控制色差(像差)将白光分散成单色光。每个波长都有一定的偏差(特定距离)进行工厂校准。只有精确聚焦在目标表面或材料上的波长才能用于测量。经过共焦孔径从目标表面反射回来的光进入光谱仪进行检测和处理。在整个传感器的测量范围内,实现了一个非常小的、恒定的光斑尺寸,通常小于10微米。微型径向和轴向共焦版本可用于测量钻孔或钻孔内壁面,以及测量窄孔、小间隙和空腔 。

主要对光谱共焦传感器的校准时的误差进行研究。分别利用激光干涉仪与高精度测长机对光谱共焦传感器进行测量,用球面测头保证光谱共焦传感器的光路位于测头中心,以保证光谱共焦传感器的在测量时的安装精度,然后更换平面侧头,对光谱共焦传感器进行校准。用 小二乘法对测量数据进行处理,得到测量数据的非线性误差。结果表明:高精度测长机校准时的非线性误差为0.030%,激光干涉仪校准时的分析线性误差为0.038% 。利用 小二乘法进行数据处理及非线性误差的计算,减小校准时产生的同轴度误差及光谱共焦传感器的系统误差,提高对光谱共焦传感器的校准精度。光谱共焦技术可以在工业生产中发挥重要作用。

集成于2D扫描系统上,光谱共焦位移传感器可以提供针对负载表面形貌的2D和高度测量数据。创新的光谱共焦原理使本传感器可以直接透过透明件工件的前后表面测量厚度,整个过程需要使用一个传感器从工件的一个侧面测量。相对于三角反射原理的激光位移传感器,本仪器因采用同轴光,从而可以更有效地测量弧工件的厚度。高采样频率,小尺寸体积和卡放的数据接口,使本仪器非常容易集成至在线生产和检测设备中 ,实现线上检测。由于采用超高的采样频率和超高精度,光谱共焦传感器可以对震动物件进行测量,传感器采用的非接触设计,避免测量过程中对震动物件造成干扰,同时可以对复杂区域进行详细的测量和分析。光谱共焦技术的研究和应用将推动科学技术的进步。自动测量内径光谱共焦常用解决方案

光谱共焦技术在汽车制造中可以用于零件的精度检测和测量。高精度光谱共焦常见问题

采用对比测试方法,首先对基于白光共焦光谱技术的靶丸外表面轮廓测量精度进行了考核,为了便于比较,将原子力显微镜轮廓仪的测量数据进行了偏移。结果得出,二者的低阶轮廓整体相似,局部的轮廓信息存在一定的偏差,原因在于二者在靶丸赤道附近的精确测量圆周轮廓结果不一致;此外,白光共焦光谱的信噪比较原子力低,这表明白光共焦光谱适用于靶丸表面低阶的轮廓误差的测量。从靶丸外表面轮廓原子力显微镜轮廓仪测量数据和白光共焦光谱轮廓仪测量数据的功率谱曲线中可以看出,在模数低于100的功率谱范围内,两种方法的测量结果一致性较好,当模数大于100时,白光共焦光谱的测量数据大于原子力显微镜的测量数据,这也反应了白光共焦光谱仪在高频段测量数据信噪比相对较差的特点。由于光谱传感器Z向分辨率比原子力低一个量级,同时,受环境振动、光谱仪采样率及样品表面散射光等因素的影响,共焦光谱检测数据高频随机噪声可达100nm左右 。高精度光谱共焦常见问题

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