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光谱共焦位移传感器原理和特性

发布时间:2021-07-16 浏览:36次 责任编辑:立仪科技

  近年来,随着3C产品外观设计和材料工艺的不断升级,3C产品加工和制造过程的自动化测量越来越多地采用光谱共焦位移传感器。该光谱共焦位移传感器在手机后壳、中框段差、摄像机段差、2D/3D屏面型等诸多测量应用中发挥了独特的优势。光谱共焦位移传感器是中国自动化测量市场中定义的一种新型传感器,它能解决许多高精度测量应用。由LED光源射出一束宽光谱的复色光(呈白色),通过色散镜头发生光谱色散,量程范围内形成不同波长的单色光。每一个波长的焦点都对应一个距离值。测量光射到物体表面被反射回来,只有满足共聚焦条件的单色光,可以通过小孔被光谱仪感测到。通过计算被感测到的焦点的波长,换算获得距离值。

  


  角度特性大

  角度特性是指可测量样品的最大倾角。激光位移传感器测量非平面时,因回光产生相差无法准确测量倾斜或曲面,THINKFOCUS传感器采用光谱共焦测量技术可以保证即使被测物存在过大倾角或曲面,也可以进行高精度的形状测量。针对漫反射表面THINKFOCUS共焦位移传感器测头可以达到±87°,针对镜面反射THINKFOCUS共焦位移传感器各种测头基本都可以达到±20°以上。日系及国产光谱共焦位移传感器因为此参数非常低,多数未明确标出。角度特性差会导致众多异形位置无法正常测量。测量非平面表面,尤其针对3D玻璃轮廓、点胶胶水高度及高光金属表面段差时,必须使用高端光谱共焦传感器。3D玻璃轮廓测量传感器及分析软件THINKFOCUSS3D-1100

  测量光斑更小

  激光位移传感器由于其采用三角测距原理且光斑大,测量段差及间隙时,存在多面反射导致形状轮廓失真、边缘位置异常波动、检测精度下降等问题。THINKFOCUS采用光谱共焦测量技术且测量光斑最小可至10μm,可以测量出清晰的外形轮廓,且可以保证非常高的测量精度。

  


  共焦效应最关键的是把反射光聚焦到针孔上,然后光感应装置接收透过针孔的光信号解析位移测量值,整个光学原理决定测量光斑越小,系统分辨率和精度越高。由于日本和国产光谱共焦传感器收光能力弱,系统稳定性差,只能故意放大测量光点的尺寸,以至于传感器的精度大大降低,但分辨率不会明显显示。实际上,传感器所测得的光点就像一个智能障碍。THINKFOCUS光谱共焦位移传感器测量光斑基本在10-20um。传感器的横向分辨率是测量光斑的一半,测量光斑大小决定了传感器的横向分辨率,比如测量一个0.1mm宽的边沿台阶,必须使用高端光谱共焦传感器。

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