光谱共焦位移传感器包括光源、透镜组和控制箱等组成部分 。光源发出一束白光,透镜组将其发散成一系列波长不同的单色光,通过同轴聚焦在一定范围内形成一个连续的焦点组 ,每个焦点的单色光波长对应一个轴向位置。当样品位于焦点范围内时,样品表面会聚焦后的光反射回去,这些反射回来的光再经过与镜头组焦距相同的聚焦镜再次聚焦后通过狭缝进入控制箱中的单色仪。因此,只有位于样品表面的焦点位置才能聚焦在狭缝上,单色仪将该波长的光分离出来,由控制箱中的光电组件识别并获取样品的轴向位置。采用高数值孔径的聚焦镜头可以使传感器达到较高分辨率,满足薄膜厚度分布测量要求。光谱共焦位移传感器可以用于结构的振动、变形和位移等参数的测量。新型光谱共焦
光谱共焦技术主要包括成像、位置确认和检测三个步骤。首先,使用显微镜对样品进行成像,并将图像传递给计算机处理。然后通过算法对图像进行位置确认,以确定样品的空间位置。之后,通过对样品的光谱信息分析,实现对其成分的检测。在点胶行业中,光谱共焦技术可以准确地检测点胶的位置和尺寸,确保点胶的质量和精度。同时,通过对点胶的光谱分析,可以了解到点胶的成分和性质,从而优化点胶工艺。该技术在点胶行业中的应用有以下几个方面:提高点胶质量,光谱共焦技术可以检测点胶的位置和尺寸,避免漏点或点胶过多等问题。同时,由于其高精度的检测能力,可以确保点胶的精确度和一致性。提高点胶效率,通过光谱共焦技术对点胶的检测,可以减少后续处理的步骤和时间,从而提高生产效率。此外,该技术还可以避免因点胶不良而导致的返工和维修问题。优化点胶工艺,通过对点胶的光谱分析,可以了解其成分和性质,从而针对不同的材料和需求优化点胶工艺。例如,根据点胶的光谱特征选择合适的胶水类型、粘合剂强度以及固化温度等参数。高精度光谱共焦位移计光谱共焦位移传感器通常由光源、光谱仪、探测器和信号处理器等组成。
在硅片栅线的厚度测量过程中,创视智能TS-C系列光谱共焦传感器和CCS控制器被使用。TS-C系列光谱共焦位移传感器具有0.025 µm的重复精度,±0.02%的线性精度,10kHz的测量速度和±60°的测量角度。它适用于镜面、透明、半透明、膜层、金属粗糙面和多层玻璃等材料表面,支持485、USB、以太网和模拟量数据传输接口。在测量太阳能光伏板硅片栅线厚度时,使用单探头在二维运动平台上进行扫描测量。栅线厚度可通过栅线高度与基底高度之差获得,通过将需要扫描测量的硅片标记三个区域并使用光谱共焦C1200单探头单侧测量来完成测量。由于栅线不是平整面,并且有一定的曲率,因此对于测量区域的选择具有较大的随机性影响 。
光谱共焦传感器使用复色光作为光源 ,可以实现微米级精度的漫反射或镜反射被测物体测量功能。此外,光谱共焦位移传感器还可以实现对透明物体的单向厚度测量,其光源和接收光镜为同轴结构,避免光路遮挡,适用于直径4.5mm及以上的孔和凹槽的内部结构测量。在测量透明物体的位移时,由于被测物体的上下两个表面都会反射,传感器接收到的位移信号是通过其上表面计算出来的,可能会引起一定误差。本文分析了平行平板位移测量误差的来源和影响因素。光谱共焦技术可以对生物和材料的物理、化学、生物学等多个方面进行分析。
表面粗糙度是指零件在加工过程中由于不同的加工方法、机床与刀具的精度、振动及磨损等因素在工件加工表面上形成的具有较小间距和较小峰谷的微观水平状况,是表面质量的一个重要衡量指标,关系零件的磨损、密封、润滑、疲劳、研和等机械性能。表面粗糙度测量主要可分为接触式测量和非接触式测量。触针式接触测量容易划伤测量表面、针尖易磨损、测量效率低、不能测复杂表面,而非接触测量相对而言可以实现非接触、高效、在线实时测量,而成为未来粗糙度测量的发展方向。目前常用的非接触法主要有干涉法、散斑法、散射法、聚焦法等。而其中聚焦法较为简单实用。采用光谱共焦位移传感器,搭建了一套简易的测量装置,对膜式燃气表的阀盖粗糙度进行了非接触的测量,以此来判断阀盖密封性合格与否,取得了一定的效果。基于光谱共焦传感器,利用其搭建的二维纳米测量定位装置对粗糙度样块进行表面粗糙度的非接触测量,并对测量结果进行不确定评定 ,得到 U95 为 13.9%。光谱共焦位移传感器是一种基于光谱分析的高精度位移测量技术,可实现亚纳米级别的测量。高精度光谱共焦位移计
光谱共焦位移传感器可以实现对材料的表面形貌进行高精度测量,对于研究材料的表性质具有重要意义;新型光谱共焦
光谱共焦位移传感器可以嵌入2D扫描系统进行测量,提供有关负载表面形貌的2D和高度测量数据。它的创新原理使传感器能够直接透过透明工件的前后表面进行厚度测量,并且只需要使用一个传感器从工件的一侧进行测量。相较于三角反射原理的激光位移传感器,因采用同轴光,所以光谱共焦位移传感器可以更有效地测量弧形工件的厚度。该传感器采样频率高,体积小,且带有便捷的数据接口,因此很容易集成到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的精度,该传感器可以对震动物体进行测量,同时采用无触碰设计,避免了测量过程中对震动物体的干扰,也可以对复杂区域进行详细的测量和分析 。新型光谱共焦