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。光谱共焦技术可以在环境保护中发挥重要作用。高精度光谱共焦技术指导
共焦测量方法由于具有高精度的三维成像能力,已经大量用于表面轮廓与三维精细结构的精密测量。本文通过分析白光共焦光谱的基本原理,建立了透明靶丸内表面圆周轮廓测量校准模型;同时,基于白光共焦光谱并结合精密旋转轴系,建立了靶丸内表面圆周轮廓精密测量系统和靶丸圆心精密定位方法,实现了透明靶丸内、外表面圆周轮廓的纳米级精度测量。用白光共焦光谱测量靶丸壳层内表面轮廓数据时,其测量结果与白光共焦光谱传感器光线的入射角、靶丸壳层厚度、壳层材料折射率、靶丸内外表面轮廓的直接测量数据等因素紧密相关。池州光谱共焦量大从优光谱共焦技术的研究和应用将推动科学技术的进步。
由于每一个波长都可以固定一个距离值,因此,通过将光谱山线峰值波长确定下来,就可以将精确的距离值推算出来。假设传感器与物体表面存在相对移动,此时物体表面的中心点恰好处在单色光(A1)的像点处,可以作出光谱仪探测到的光谱曲线。通过测量得到不同的波长值,可以将物体表面不同点之间的相对位移值计算出来。如果配上精细的扫描机构,就可以对整体的二维表面轮廓及形貌进行精确的测量。相比其他传统的位移传感器,光谱共焦传感器凭借独特的测量原理,具有测量效率高、精度高、体积小、非接触等特点,在各个领域都得到了大量的应用。
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不同材料的位移测量,包括金属、陶瓷、塑料等。
对光谱共焦位移传感器原理进行理解与分析得出,想得到的理想镜头应该具备以下性能:首先需要其产生较大的轴向色差,通常需要对镜头进行消色差措施,而对于此传感器需要利用其色差进行测量,并且还需将其扩大化,其次产生轴向色差后在轴上的焦点会由于单色光球差的问题导致光谱曲线响应FWHM(Full Width at Half Maximum)变大,影响分辨率,同时为确保单色光在轴上汇聚点单一,需要对其球差进行控制, 为使此位移传感器从原理上保证传感器的线性度,平衡传感器各个聚焦位置的灵敏度,应尽量使焦点位置与波长成线性关系。光谱共焦技术的应用将有助于推动中国科技创新的发展。静安区光谱共焦制造公司
光谱共焦技术可以对样品的化学成分进行分析。高精度光谱共焦技术指导
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。高精度光谱共焦技术指导