光谱共焦传感器可以提供结合高精度和高速的新现代技术。这些特性使这些多功能距离和位移传感器非常适合工业 4.0 的高要求。在工业 4.0 的世界中,传感器必须能够进行高速测量并提供高精度结果,以确保可靠的质量保证。光学测量技术是非接触式的,于目标材料分开和表面特性,因此它们对生产和检测过程变得越来越重要。这是“实时”生产过程中的一个主要优势,在这种过程中,触觉测量技术正在发挥其极限,尤其是当目标位于难以接近的区域时。光谱共焦传感器提供突破性的技术、高精度和高速度。此外,共焦色差测量技术允许进行距离测量、透明材料的多层厚度测量、强度评估以及钻孔和凹槽内的测量。测量过程是无磨损的、非接触式的,并且实际上与表面特性无关。由于测量光斑尺寸极小 ,即使是非常小的物体也能被检测到。因此,共焦色度测量技术适用于在线质量控制。光谱共焦技术主要来自共焦显微术,早期由美国学者 Minsky 提出。原装光谱共焦使用误区
光谱共焦测量原理通过使用多透镜光学系统将多色白光聚焦到目标表面来工作。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。工厂校准为每个波长分配了一定的偏差(特定距离)。只有精确聚焦在目标表面或材料上的波长才能用于测量。从目标表面反射的这种光通过共焦孔径到达光谱仪,该光谱仪检测并处理光谱变化。漫反射表面和镜面反射表面都可以使用共焦原理进行测量。共焦测量提供纳米分辨率并且几乎与目标材料分开运行。在传感器的测量范围内实现了一个非常小的光斑尺寸。微型径向和轴向共焦版本可用于测量钻孔或钻孔的内表面,以及测量窄孔、小间隙和空腔 。高频光谱共焦供货光谱共焦位移传感器在微机电系统、生物医学、材料科学等领域中有着广泛的应用。
在实践中,光谱共焦位移传感器可用于很多方面,如:利用独特的光谱共焦测量原理,凭借一只探头就可以实现对玻璃等透明材料进行精确的单向厚度测量。光谱共焦位移传感器有效监控药剂盘以及铝塑泡罩包装的填充量。可以使传感器完成对被测表面的精确扫描,实现纳米级的分辨率。光谱共焦传感器可以单向对试剂瓶的壁厚进行测量:而且对瓶壁没有压力。可通过设计转向反射镜实现孔壁的结构检测及凹槽深度的测盘 。(创视智能已推出了90°侧向出光版本探头,可以直接进行深孔和凹槽的测量)光谱共焦传感器用于层和玻璃间隙测且,以确定单层玻璃之间的间隙厚度。
光谱共焦测量技术由于其高精度、允许被测表面有更大的倾斜角、快速测量方式、实时性高、对被测表面状况要求低、以及高分辨率的独特优势,迅速成为工业测量的热门传感器,在生物医学、材料科学、半导体制造、表面工程研究、精密测量、3C电子等领域得到大量应用。本次测量场景使用的是创视智能TS-C1200光谱共焦传感头和CCS控制器。TS-C系列光谱共焦位移传感器能够实现0.025μm的重复精度,±0.02% of F.S.的线性精度, 30kHz的采样速度,以及±60°的测量角度,能够适应镜面、透明、半透明、膜层、金属粗糙面、多层玻璃等材料表面,支持485、USB、以太网、模拟量的数据传输接口 。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,对于研究材料的表面性质具有重要意义。
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;原装光谱共焦使用误区
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,对于研究材料的表面性质具有重要意义;原装光谱共焦使用误区
光谱共焦位移传感器是基于共焦原理采用复色光为光源的传感器,其测扯精度能够达到nm量级,可用于表面呈漫反射或镜反射的物体的测匮。此外,光谱共焦位移传感器还可以对透明物体进行单向厚度测量。由于其在测量位 移方面具有高精度的特性,对千单层和多层透明物体,除准确测量该物体的位移之外,还可以单方向测量其厚度。本文将光谱共焦位移传感器应用于位移测量中,通过实验验证光谱共焦测量系统能够满足高精度的位移测蜇要求 ,对今后将整个 小型化、产品化有着重要的意义。原装光谱共焦使用误区