共聚焦傳感器測量技術(shù)發(fā)展歷史
隨著精密制造業(yè)的發(fā)展，對精密測量技術(shù)的要求越來越高。位移測量技術(shù)作為幾何量精密測量的基礎(chǔ)，不僅需要超高測量精度，而且需要對環(huán)境和材料的廣泛適應(yīng)性，并且逐步趨于實(shí)時(shí)、無損檢測。與傳統(tǒng)接觸式測量方法相比，共聚焦傳感器具有高速度，高精度，高適應(yīng)性等明顯優(yōu)勢。
1940年，眼科醫(yī)生Hans Goldmann在瑞士伯爾尼發(fā)明了裂隙燈系統(tǒng)，用于眼科檢查。這個(gè)眼科檢測系統(tǒng)被認(rèn)為是共聚焦傳感器測量系統(tǒng)的雛形。
1943年，Zyun Koana 發(fā)表了共聚焦傳感器測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖，圖中明確展示了共聚焦測量系統(tǒng)的傳輸光路。
共聚焦傳感器測量的基本原理
光譜共焦位移傳感器是一種通過光學(xué)色散原理建立距離與波長間的對應(yīng)關(guān)系，利用光譜儀解碼光譜信息，從而獲得位置信息的裝置，如圖 1 所示，白光LED 光源發(fā)出的光通過光纖耦合器后可以近似看作點(diǎn)光源，經(jīng)過準(zhǔn)直和色散物鏡聚焦后發(fā)生光譜色散，在光軸上形成連續(xù)的單色光焦點(diǎn)，且每一個(gè)單色光焦點(diǎn)到被測物體的距離都不同。當(dāng)被測物處于測量范圍內(nèi)某一位置時(shí)，只有某一波長的光聚焦在被測面上，該波長的光由于滿足共焦條件，可以從被測物表面反射回光纖耦合器并進(jìn)入光譜儀，而其他波長的光在被測物面表面處于離焦?fàn)顟B(tài)，反射回的光在光源處的分布遠(yuǎn)大于光纖纖芯直徑，所以大部分光線無法進(jìn)入光譜儀。通過光譜儀解碼得到光強(qiáng)最大處的波長值，從而測得目標(biāo)對應(yīng)的距離值。由于采用了共焦技術(shù)，因此該方法具有良好的層析特性，提高了分辨力，并且對被測
