光譜共焦技術(shù)測量原理
利用波長信息測量距離
由光源射出一束寬光譜的復(fù)色光(呈白色),通過色散鏡頭發(fā)生光譜色散,形成不同波長的單色光。每一個(gè)波長的焦點(diǎn)都對(duì)應(yīng)一個(gè)距離值。測量光射到物體表面被反射回來,只有滿足共焦條件的單色光,可以通過小孔被光譜儀感測到。通過計(jì)算被感測到的焦點(diǎn)的波長,換算獲得距離值。
主要型號(hào)參數(shù)
系列1
安裝距離:11mm
量程:±200
線性度:±0.025%F.S.
分辨率:10nm
光斑:10um
系列2
安裝距離:12.7mm
量程:±650
線性度:±0.025%F.S.
分辨率:20nm
光斑:12um
系列3
安裝距離:19mm
量程:±2000
線性度:±0.025%F.S.
分辨率:40nm
光斑:20um
系列4
安裝距離:24mm
量程:±5000
線性度:±0.025%F.S.
分辨率:300nm
光斑:25um
新技術(shù),新可能
使用光譜共焦測量技術(shù),可以得到超高分辨率。納米級(jí)分辨率源于上述經(jīng)過特殊處理得到的加長光譜范圍。由于采用檢測焦點(diǎn)的顏色,得到距離信息,光譜共焦傳感器可以采用非常小的測量光斑,從而允許測量非常小的被測物體。這也意味著,即使被測表面有非常輕微的劃痕,也逃不過光譜共焦傳感器的眼睛。
由于光譜共焦傳感器的光路非常緊湊和集中,使其非常適合測量鉆孔結(jié)構(gòu)。而其他測量方式,如激光三角反射式測量,對(duì)于小孔往往無能為力,因?yàn)樾】仔纬傻年幱皶?huì)遮擋反射光的光路,無法進(jìn)行測量。針對(duì)這種小孔測量任務(wù),德國米銥推出了IFS 2402微型光譜共焦傳感器探頭。這種探頭擁有僅4mm的探頭直徑,可以探入小孔內(nèi)部進(jìn)行測量。
另一種非常適合光譜共焦傳感器的應(yīng)用是測
量多層透明材料的厚度。與其他測量方法不同,光譜共焦傳感器在測量這種物體時(shí),僅需要一支探頭就可以完成測量。測量被測物體前端面和后端面的反射光,從而得到層厚信息。由于測量只使用白光,無需額外附加激光安全措施。由于探頭本身不含有任何電路,傳感器探頭還可以被用于有防爆要求的環(huán)境或者有電磁干擾要求的環(huán)境。而控制器可以被放置于安全距離以外。允許長50m的光纖連接探頭和控制器。但是,需要禁止在光路上存在遮擋物或小顆粒,這會(huì)影響測量精度,甚至使測量變得不可完成。由于采用的是光學(xué)測量方法,探頭到被測物體的距離也有一定限制。