自動(dòng)測(cè)量?jī)?nèi)徑光譜共焦原理

光譜共焦位移傳感器包括光源、透鏡組和控制箱等組成部分。光源發(fā)出一束白光，透鏡組將其發(fā)散成一系列波長(zhǎng)不同的單色光，通過(guò)同軸聚焦在一定范圍內(nèi)形成一個(gè)連續(xù)的焦點(diǎn)組，每個(gè)焦點(diǎn)的單色光波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)一個(gè)軸向位置。當(dāng)樣品位于焦點(diǎn)范圍內(nèi)時(shí)，樣品表面會(huì)聚焦后的光反射回去，這些反射回來(lái)的光再經(jīng)過(guò)與鏡頭組焦距相同的聚焦鏡再次聚焦后通過(guò)狹縫進(jìn)入控制箱中的單色儀。因此，只有位于樣品表面的焦點(diǎn)位置才能聚焦在狹縫上，單色儀將該波長(zhǎng)的光分離出來(lái)，由控制箱中的光電組件識(shí)別并獲取樣品的軸向位置。采用高數(shù)值孔徑的聚焦鏡頭可以使傳感器達(dá)到較高分辨率，滿足薄膜厚度分布測(cè)量要求。光譜共焦技術(shù)的研究和應(yīng)用將推動(dòng)中國(guó)科技事業(yè)的發(fā)展；自動(dòng)測(cè)量?jī)?nèi)徑光譜共焦原理

靶丸內(nèi)表面輪廓是激光核聚變靶丸的關(guān)鍵參數(shù)，需要精密檢測(cè)。本文首先分析了基于白光共焦光譜和精密氣浮軸系的靶丸內(nèi)表面輪廓測(cè)量基本原理，建立了靶丸內(nèi)表面輪廓的白光共焦光譜測(cè)量方法。此外，搭建了靶丸內(nèi)表面輪廓測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置，建立了基于靶丸光學(xué)圖像的輔助調(diào)心方法，實(shí)現(xiàn)了靶丸內(nèi)表面輪廓的精密測(cè)量，獲得了準(zhǔn)確的靶丸內(nèi)表面輪廓曲線;對(duì)測(cè)量結(jié)果的可靠性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和不確定度分析，結(jié)果表明，白光共焦光譜能實(shí)現(xiàn)靶丸內(nèi)表面低階輪廓的精密測(cè)量.小型光譜共焦常見(jiàn)問(wèn)題國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有很多光譜共焦技術(shù)的研究成果發(fā)表。

物體的表面形貌可以通過(guò)測(cè)量距離來(lái)確定，光譜共焦傳感器可以用于測(cè)量氣缸套的圓度、直徑、粗糙度和表面結(jié)構(gòu)。當(dāng)測(cè)量對(duì)象包含不同類型的材料時(shí)，盡管距離值保持不變，但反射率會(huì)突出材料之間的差異。劃痕和不平整會(huì)影響反射率并變得可見(jiàn)。系統(tǒng)會(huì)創(chuàng)建目標(biāo)及其精細(xì)結(jié)構(gòu)的精確圖像，只要檢測(cè)到信號(hào)強(qiáng)度的變化。除了距離測(cè)量外，還可以使用信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，這可以實(shí)現(xiàn)對(duì)精細(xì)結(jié)構(gòu)的可視化。通過(guò)保持曝光時(shí)間不變，可以獲得有關(guān)表面評(píng)估的附加信息，而這在距離測(cè)量時(shí)是不可能的。

光譜共焦技術(shù)將軸向距離與波長(zhǎng)建立起一套編碼規(guī)則，是一種高精度、非接觸式的光學(xué)測(cè)量技術(shù)?；诠庾V共焦技術(shù)的傳感器作為一種亞微米級(jí)、快速精確測(cè)量的傳感器，已經(jīng)被大量應(yīng)用于表面微觀形狀、厚度測(cè)量、位移測(cè)量、在線監(jiān)控及過(guò)程控制等工業(yè)測(cè)量領(lǐng)域。展望其未來(lái)，隨著光譜共焦傳感技術(shù)的發(fā)展，必將在微電子、線寬測(cè)量、納米測(cè)試、超精密幾何量計(jì)量測(cè)試等領(lǐng)域得到更多的應(yīng)用。光譜共焦技術(shù)是在共焦顯微術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，其無(wú)需軸向掃描，直接由波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)軸向距離信息，從而大幅提高測(cè)量速度。光譜共焦能夠提高研究和制造的精度和效率，為科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)提供了有力的技術(shù)支持。

光譜共焦測(cè)量技術(shù)由于其高精度、允許被測(cè)表面有更大的傾斜角、測(cè)量速度快、實(shí)時(shí)性高、對(duì)被測(cè)表面狀況要求低以及高分辨率等特點(diǎn)，已成為工業(yè)測(cè)量的熱門傳感器，在生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、半導(dǎo)體制造、表面工程研究、精密測(cè)量和3C電子等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。本次測(cè)量場(chǎng)景采用了創(chuàng)視智能TS-C1200光譜共焦傳感頭和CCS控制器。TS-C系列光譜共焦位移傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)0.025 μm的重復(fù)精度、±0.02%的線性精度、30kHz的采樣速度和±60°的測(cè)量角度，適用于鏡面、透明、半透明、膜層、金屬粗糙面、多層玻璃等材料表面，支持485、USB、以太網(wǎng)和模擬量的數(shù)據(jù)傳輸接口。激光位移傳感器可分為點(diǎn)、線兩種。線光譜共焦哪個(gè)品牌好

光譜共焦技術(shù)的發(fā)展將促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。自動(dòng)測(cè)量?jī)?nèi)徑光譜共焦原理

光譜共焦測(cè)量技術(shù)是共焦原理和編碼技術(shù)的融合。一個(gè)完整的相對(duì)高度范疇能夠通過(guò)使用白光燈燈源照明燈具和光譜儀完成精確測(cè)量。光譜共焦位移傳感器的精確測(cè)量原理如下圖1所顯示，燈源發(fā)出光經(jīng)過(guò)光纖，再通過(guò)超色差鏡片，超色差鏡片能夠聚焦在直線光軸上，產(chǎn)生一系列可見(jiàn)光聚焦點(diǎn)。這種可見(jiàn)光聚焦點(diǎn)是連續(xù)的，不重合的。當(dāng)待測(cè)物放置檢測(cè)范圍內(nèi)時(shí)，只有一種光波長(zhǎng)能夠聚焦在待測(cè)物表層并反射面，依據(jù)激光光路的可逆回到光譜儀，產(chǎn)生波峰焊。全部別的波長(zhǎng)也將失去焦點(diǎn)。運(yùn)用單頻干涉儀的校準(zhǔn)信息計(jì)算待測(cè)物體的部位，創(chuàng)建光譜峰處波長(zhǎng)偏移的編號(hào)。該超色差鏡片通過(guò)提升，具備比較大的縱向色差，用以在徑向分離出來(lái)電子光學(xué)信號(hào)的光譜成份。因而，超色差鏡片是傳感器關(guān)鍵部件，其設(shè)計(jì)方案十分重要。自動(dòng)測(cè)量?jī)?nèi)徑光譜共焦原理