怎样选择光谱共焦设备

时间:2024年03月26日 来源:

随着精密仪器制造业的发展,对工业生产测量的精度和适应性要求越来越高,需要具有高精度、适应性强和实时无损检测等特性的位移传感器。光谱共焦位移传感器的问世解决了这个问题,它是一种非接触式光电位移传感器,可达到亚微米级甚至更高的测量精度。传感器对于杂光等干扰光线并不敏感,具有较强的抵抗能力,适应性强,且具有小型化的特点,应用前景广阔。光学色散镜头是光谱共焦位移传感器的重要组成部分之一,其性能参数对于位移传感器的测量精度和分辨率具有决定性作用。光谱共焦位移传感器可以实现对材料的微小变形进行精确测量,对于研究材料的性能具有重要意义;怎样选择光谱共焦设备

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为了满足全天候观察的需求,设计了波段范围为可见光-短波红外宽光谱共焦光学成像系统。根据宽光谱共焦原理以及光学被动式无热化原理,设计了一个波段范围为0.4μm~2.5μm、焦距数为50 mm,F数为2.8的光学成像系统,该系统在可见光波段在奈奎斯特频率为30 lp/mm时传函值高于0.7,红外波段在奈奎斯特频率为30 lp/mm时传函值高于0.5,探测器选用为15μm×15μm、像元数为640 pixel×512 pixel碲镉汞探测器。该宽光谱共焦型光学系统均采用普通玻璃材料以及易加工的球面透镜,在温度范围-40℃~+60℃内对光学系统消热差,实现了无需调焦即可满足昼夜观察的使用需求,可广泛应用于安防监控、森林防火等领域。防水光谱共焦招商加盟光谱共焦技术具有轴向按层分析功能,精度可以达到纳米级别;

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谱共焦测量技术由于其高精度、允许被测表面有更大的倾斜角、测量速度快、实时性高、对被测表面状况要求低、以及高分辨率的独特优势,迅速成为工业测量的热门传感器,在生物医学、材料科学、半导体制造、表面工程研究、精密测量、3C电子等领域得到广泛应用。

本次测量场景使用的是创视智能TS-C10000光谱共焦传感头和CCS控制器。TS-C系列光谱共焦位移传感器能够实现0.025µm的重复精度,±0.02% of F.S.的线性精度,10kHz的采样速度,以及±65°的测量角度,能够适应镜面、透明、半透明、膜层、金属粗糙面、多层玻璃等材料表面,支持485、USB、以太网、模拟量的数据传输接口。

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。光谱共焦厚度检测系统可以实现厚度的非接触式测量;

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在点胶工艺中,生成的胶水小球目前只能通过视觉系统进行检验。然而,在生产中需要保证点胶路线是连续和稳定的,为此,可以利用色散共焦测量传感器系统控制许多质检标准中的很多参数。胶水小球必须放置在其他结构的正中间,异常的材料聚集以及连续性断裂都可以通过该系统检测。在3C领域,对于精密点胶的要求越来越高,需要实时检测胶水高度来实现闭环控制。传统激光传感器无法准确测量复杂胶水轮廓的高度,但是色散共焦测量传感器具有可适用于各种胶水轮廓高度测量的测量角度,特别是在圆孔胶高检测方面具有优势。因此目前业界通用做法是采用超大角度光谱共焦传感器,白光是复合光,总会有光线可以反射回来,加大了光线反射夹角(45°),可以完美测量白色透明点胶的轮廓。光谱共焦技术可以实现对样品的三维成像和分析;新品光谱共焦常用解决方案

连续光谱位置测量方法可以实现光谱的位置测量;怎样选择光谱共焦设备

本文通过对比测试方法,考核了基于白光共焦光谱技术的靶丸外表面轮廓测量精度。图5(a)比较了原子力显微镜轮廓仪和白光共焦光谱轮廓仪测量曲线,二者低阶轮廓整体相似性高,但在靶丸赤道附近的高频段轮廓测量上存在一定的偏差。此外,白光共焦光谱的信噪比也相对较低,只适合测量靶丸表面低阶的轮廓误差。图5(b)比较了原子力显微镜轮廓仪测量数据和白光共焦光谱轮廓仪测量数据的功率谱曲线,发现两种方法在模数低于100的功率谱范围内测量结果一致性较好,但当模数大于100时,白光共焦光谱的测量数据大于原子力显微镜的测量数据,这反映了白光共焦光谱仪在高频段测量数据信噪比相对较差的特点。由于共焦光谱检测数据受多种因素影响,高频随机噪声可达100nm左右。怎样选择光谱共焦设备

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