集成于2D掃描系統(tǒng)上,，光譜共焦位移傳感器可以提供針對負(fù)載表面形貌的2D和高度測量數(shù)據(jù)。創(chuàng)新的光譜共焦原理使本傳感器可以直接透過透明件工件的前后表面測量厚度,，整個過程需要使用一個傳感器從工件的一個側(cè)面測量,。相對于三角反射原理的激光位移傳感器，本儀器因采用同軸光,，從而可以更有效地測量弧工件的厚度,。高采樣頻率，小尺寸體積和卡放的數(shù)據(jù)接口,，使本儀器非常容易集成至在線生產(chǎn)和檢測設(shè)備中,，實現(xiàn)線上檢測。由于采用超高的采樣頻率和超高精度,光譜共焦傳感器可以對震動物件進行測量,傳感器采用的非接觸設(shè)計,，避免測量過程中對震動物件造成干擾，同時可以對復(fù)雜區(qū)域進行詳細(xì)的測量和分析,。國內(nèi)外已經(jīng)有很多光譜共焦技術(shù)的研究成果發(fā)表,。嘉興光譜共焦招商加盟
光譜共焦位移傳感器原理，由光源,、透鏡組,、控制箱等組成,。光源發(fā)出1束白光，透鏡組先將白光發(fā)散成一系列波長不同的單色光,，然后經(jīng)同軸聚焦在一定范圍內(nèi)形成1個連續(xù)的焦點組,，每個焦點的單色光波長對應(yīng)1個軸向位置。當(dāng)樣品處于焦點范圍內(nèi)時,，樣品表面將聚焦后的光反射回去,。這些反射回來的光經(jīng)過與鏡頭組焦距相同的聚焦鏡再次聚焦后通過狹縫進入控制箱中的單色儀。因此,，只有焦點位置正好處于樣品表面的單色光才能聚焦在狹縫上,。單色儀將該波長的光分離出來，由控制箱中的光電組件識別并 得到樣品的軸向位置,。采用高數(shù)值孔徑的聚焦鏡頭可以使傳感器達到較高分辨率,，滿足薄膜厚度分布測量要求。嘉興光譜共焦招商加盟光譜共焦技術(shù)具有很大的市場潛力,。
光譜共焦測量技術(shù)由于其高精度,、允許被測表面有更大的傾斜角、測量速度快,、實時性高,、對被測表面狀況要求低、以及高分辨率的獨特優(yōu)勢,，迅速成為工業(yè)測量的熱門傳感器,，在生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué),、半導(dǎo)體制造,、表面工程研究、精密測量,、3C電子等領(lǐng)域得到大量應(yīng)用,。本次測量場景使用的是創(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)0.025μm的重復(fù)精度,，±0.02% of F.S.的線性精度,， 30kHz的采樣速度，以及±60°的測量角度,，能夠適應(yīng)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)、模擬量的數(shù)據(jù)傳輸接口,。
主要對光譜共焦傳感器的校準(zhǔn)時的誤差進行研究,。分別利用激光干涉儀與高精度測長機對光譜共焦傳感器進行測量，用球面測頭保證光譜共焦傳感器的光路位于測頭中心,，以保證光譜共焦傳感器的在測量時的安裝精度,，然后更換平面?zhèn)阮^，對光譜共焦傳感器進行校準(zhǔn),。用 小二乘法對測量數(shù)據(jù)進行處理,，得到測量數(shù)據(jù)的非線性誤差。結(jié)果表明：高精度測長機校準(zhǔn)時的非線性誤差為0.030%,，激光干涉儀校準(zhǔn)時的分析線性誤差為0.038%,。利用 小二乘法進行數(shù)據(jù)處理及非線性誤差的計算，減小校準(zhǔn)時產(chǎn)生的同軸度誤差及光譜共焦傳感器的系統(tǒng)誤差,，提高對光譜共焦傳感器的校準(zhǔn)精度,。光譜共焦技術(shù)可以在不破壞樣品的情況下進行分析。
對光譜共焦位移傳感器原理進行理解與分析得出,，想得到的理想鏡頭應(yīng)該具備以下性能：首先需要其產(chǎn)生較大的軸向色差,，通常需要對鏡頭進行消色差措施，而對于此傳感器需要利用其色差進行測量,，并且還需將其擴大化,，其次產(chǎn)生軸向色差后在軸上的焦點會由于單色光球差的問題導(dǎo)致光譜曲線響應(yīng)FWHM(Full Width at Half Maximum)變大，影響分辨率,，同時為確保單色光在軸上匯聚點單一,，需要對其球差進行控制， 為使此位移傳感器從原理上保證傳感器的線性度,，平衡傳感器各個聚焦位置的靈敏度,，應(yīng)盡量使焦點位置與波長成線性關(guān)系。光譜共焦位移傳感器具有非接觸式測量的優(yōu)勢,，可以在微觀尺度下進行精確的位移測量,。東城區(qū)光譜共焦廠家供應(yīng)
光譜共焦位移傳感器可以實現(xiàn)對材料的微小變形進行精確測量，對于研究材料的性能具有重要意義,。嘉興光譜共焦招商加盟
采用對比測試方法,，首先對基于白光共焦光譜技術(shù)的靶丸外表面輪廓測量精度進行了考核，圖5(a)是靶丸外表面輪廓的原子力顯微鏡輪廓儀和白光共焦光譜輪廓儀的測量曲線,。為了便于比較,，將原子力顯微鏡輪廓儀的測量數(shù)據(jù)進行了偏移,。從圖中可以看出，二者的低階輪廓整體相似,，局部的輪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確測量圓周輪廓結(jié)果不一致;此外,，白光共焦光譜的信噪比較原子力低,，這表明白光共焦光譜適用于靶丸表面低階的輪廓誤差的測量。圖5(b)是靶丸外表面輪廓原子力顯微鏡輪廓儀測量數(shù)據(jù)和白光共焦光譜輪廓儀測量數(shù)據(jù)的功率譜曲線,，從圖中可以看出,，在模數(shù)低于100的功率譜范圍內(nèi)，兩種方法的測量結(jié)果一致性較好,，當(dāng)模數(shù)大于100時,，白光共焦光譜的測量數(shù)據(jù)大于原子力顯微鏡的測量數(shù)據(jù)，這也反應(yīng)了白光共焦光譜儀在高頻段測量數(shù)據(jù)信噪比相對較差的特點,。由于光譜傳感器Z向分辨率比原子力低一個量級,，同時，受環(huán)境振動,、光譜儀采樣率及樣品表面散射光等因素的影響,，共焦光譜檢測數(shù)據(jù)高頻隨機噪聲可達100nm左右。嘉興光譜共焦招商加盟