光谱共焦技术是在共焦显微术基础上发展而来的技术,在测量过程中无需轴向扫描,直接由波长对应轴向距离信息,因此可以大幅提高测量速度。基于光谱共焦技术的传感器是近年来出现的一种高精度、非接触式的新型传感器,精度理论上可达到纳米级。由于光谱共焦传感器对被测表面状况要求低、允许被测表面有更大的倾斜角、测量速度快、实时性高,因此迅速成为工业测量的热门传感器,大量应用于精密定位,薄膜厚度测量、微观轮廓精密测量等领域。本文介绍了光谱共焦技术的原理,并列举了光谱共焦传感器在几何量计量测试中的典型应用。同时,对共焦技术在未来精密测量的进一步应用进行了探讨,并展望了其发展前景。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。内径测量 光谱共焦技术
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 。线光谱共焦传感器精度光谱共焦技术可以在医学诊断中发挥重要作用。
在塑料薄膜和透明材料薄厚测量方面,研究人员探讨了光谱共焦传感器在全透明平板电脑平整度测量中由于不同折射率引入的测量误差并进行了补偿,在机器视觉技术方面利用光谱共焦传感器检测透明材料的薄厚及弧形玻璃曲面的薄厚。在外表粗糙度测量方面,研究人员阐述了不同方式测量外表粗糙度的优缺点,并选择了基于光谱共焦传感器的测量方式进行试验,为外表粗糙度的高精密测量提供了一种新方法 。研究人员利用小二乘法计算校准误差并进行了离散系统误差测算,以减少光谱共焦传感器校准后的误差,并在不同精度标准器下探寻了光谱共焦传感器的校准误差变化情况,这对于今后光谱共焦传感器的应用和科学研究具有重要意义。
背景技术:光学测量与成像技术,通过光源、被测物体和探测器三点共,去除焦点以外的杂散光,得到比传统宽场显微镜更高的横向分辨率,同时由于引入圆孔探测具有了轴向深度层析能力,通过焦平面的上下平移从而得到物体的微观三维空间结构信息。这种三维成像能力使得共焦三维显微成像技背景技术:光学测量与成像技术,通过光源、被测物体和探测器三点共,去除焦点以外的杂散光,得到比传统宽场显微镜更高的横向分辨率,同时由于引入圆孔探测具有了轴向深度层析能力,通过焦平面的上下平移从而得到物体的微观三维空间结构信息。这种三维成像能力使得共焦三维显微成像技术已经广泛应用于医学、材料分析、工业探测及计量等各种不同的领域之中。现有的光学测量术已经广泛应用于医学、材料分析、工业探测及计量等各种不同的领域之中。现有的光学测量与成像技术主要激光成像,其功耗大、成本高,而且精度较差,难以胜任复杂异形表面(如曲面、弧面、凸凹沟槽等)的高精度、稳定检测或者成像的光谱共焦成像技术比激光成像具有更高的精度,而且能够降低功耗和成本但现有的光谱共焦检测设备大都是静态检测,检测效率低,而且难以胜任复杂异形表面 。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。
光谱共焦位移传感器是一种基于共焦显微镜和扫描式激光干涉仪的非接触式位移传感器。 它的工作原理是将样品表面反射的激光束和参考激光束进行干涉,利用干涉条纹的位移以及光谱的相关变化实现对样品表面形貌和性质的高精度测量。 该传感器可以实现微米级甚至亚微米级的位移测量精度,并且具有较宽的测量范围,通常在数十微米级别甚至以上。 光谱共焦位移传感器的优点是能够在高速动态、曲面、透明和反射性样品等复杂情况下实现高精度测量,具有很大的应用前景。 光谱共焦位移传感器主要应用于颗粒表面形貌和性质的研究、生物医学领域、材料表面缺陷和应力研究等领域,尤其在微纳米技术、精密制造、生物医学等领域具有重要应用价值 。光谱共焦技术在医学、材料科学、环境监测等领域有着广泛的应用。原装光谱共焦供货
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。内径测量 光谱共焦技术
光谱共焦是一种综合了光学成像和光谱分析技术的高精度位移传感器,在3C(计算机、通信和消费电子)电子行业中应用极为大量。光谱共焦传感器可以用于智能手机内线性马达的位移测量,通过实时监控和控制线性马达的位移,可大幅提高智能手机的定位功能和相机的成像精度。也能测量手机屏的曲面角度 、厚度等。平板电脑内各种移动结构部件的位移和振动检测是平板电脑生产过程中非常重要的环节。光谱共焦传感器可以通过对平板电脑内的各种移动机构、控制元件进行精密位移、振动、形变和应力等参数的测量,从而实现对其制造精度和运行状态的实时监控。内径测量 光谱共焦技术
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