金华设备光谱共焦位移传感器

本实用新型目的在于针对现有技术所存在的不足而提供光谱共焦位移传感器系统的技术方案,采用价格便宜的Y型光纤和光谱共焦透镜组,结构简单,使用方便,具有较强的实用性,实现了传感器探头的小型化,光源发射和接收同光路,利用光谱仪对采集的光波进行采集分析,测量精度高,适用于具有高深宽比、陡峭内壁表面有缺陷的玻璃间隙表面进行测量。为了解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:光谱共焦位移传感器系统,其特征在于:传感器系统由卤素灯光源、Y型光纤、光谱共焦透镜组、共焦小孔和光谱仪组成,卤素灯光源连接Y型光纤,光谱仪通过共焦小孔连接Y型光纤一端,y型光纤另一端连接光谱共焦透镜组,光谱共焦透镜组包括盒盖、盒体、两个双凸球面镜、套筒和一个弯月透镜,盒体内设置有光路通道、限位槽和透光孔,光路通道位于限位槽和透光孔之间,光路通道上从左往右依次设置有两个相互平行的number one卡槽和一个第二卡槽,两个双凸球面镜分别限位在两个number one卡槽内,弯月透镜限位在第二卡槽内,Y型光纤通过SMA905插头与盒体相连。该传感器可用于微纳制造、生物医学和半导体制造等领域的精密测量。金华设备光谱共焦位移传感器

被测物体表面反射的反射光通过探头接收并由接收光纤选择性的传输到光谱仪，光谱仪对反射光进行聚焦并通过设置在光谱仪中的感光元件对反射光进行量化处理，量化后的光波在光谱仪上产生一个光谱波峰，光谱曲线的峰值位置与聚焦于被测物体表面的波长产生对应关系；光谱仪将波长、被测物体的位移和光谱波峰位置三者建立对应关系后进行分析，通过光谱波峰反推出被测物体的位移，实现利用光谱共焦原理测量位移的过程；因此本方案中的光谱共焦位移传感器通过光谱共焦工作原理，避免使用激光直接照射到物体表面而呈现颗粒状的散斑，克服不易确定像点的质心位置的缺陷。认可光谱共焦位移传感器产品使用误区光谱共焦位移传感器是一种高精度具有广泛的应用前景。

激光位移传感器利用光学三角法原理，通过将激光发射光束投射到被测物体表面，利用漫反射效应接收反射光并将光信号转换为电信号输出，从而获取被测物体空间位置信息。随着现代技术的发展，激光位移传感器已成为非接触测量领域的重要手段，并可以通过与计算机及应用软件配合实现测量数据实时处理，为工业生产制定相关决策提供帮助。激光位移传感器具有结构小巧、测量速度快、精度高、测量光斑小、抗干扰能力强和非接触式的测量特点，广泛应用于微位移测量领域。其应用主要是用于非标的检测设备中，国内所使用的激光非接触测量仪器几乎主要依靠国外进口。

本实用新型的工作原理如下:1)卤素灯光源发出的光,通过Y型光纤后,一端经光谱共焦透镜组后,照射到被测物体表面,经过光谱共焦透镜组后买不同波长的光产生光谱的色散。2)光源通过光谱共焦透镜组后,照射到某一位置的被测物体,经被测物体表面反射的某一波长的单色光,反向回到Y型光纤的另一端,单色光到达共焦小孔,由于小孔滤波的作用,only有被测物体表面反射的该波长单色光,通过共焦小孔后进入光谱仪,采集光谱信息;并通过调整被测物体的位置,利用光谱仪来收集反射回来光的光谱信息。3)对采集到的光谱信息进行光强的归一化处理,并对原始的光谱数据进行去噪平滑等预处理后,拟合出一条符合平滑的曲线,然后采用高斯拟合的算法来进行峰谱定位,高斯函数的峰值位置为其一阶导数的零点,可以认为找到了高斯函数的一阶导数零点就找到了高斯函数的峰谱位置。4)利用超精密的运动控制台,来标定不同位置对应的光谱谱峰值,找出一一对应关系;标定完成后,通过读取软件上峰谱值的大小,就可以测出被测物离光源的精确位置。以上only为本实用新型的具体实施例,但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础,为实现基本相同的技术效果,所作出地简单变化、等同替换或者修饰等。该传感器利用光学共焦原理，通过测量材料表面的光谱变化来确定位移大小。

根据权利要求所述的光谱共焦传感器,其中，所述多个光学头是2个光学头或者3个光学头。一种测量方法,包括以下步骤:射出具有不同波长的多个光束:通过多个光学头中的各光学头将所射出的所述多个光束会聚于不同的聚焦位置处,并且射出在所述聚焦位置处被测量点反射的测量光;使从所述多个光学头射出的多个测量光束发生衍射,并且向线传感器的不同的多个受光区域射出衍射光束:以及基于所述线传感器的所述多个受光区域各自的受光位置来计算作为所述多个光学头的测量对象的多个测量点各自的位置。光谱共焦位移传感器是一种高精度、高分辨率的位移测量技术，具有广阔的应用前景。认可光谱共焦位移传感器产品使用误区

该传感器适用于高分辨率成像系统，如光学显微镜和扫描电子显微镜中的位移测量。金华设备光谱共焦位移传感器

根据权利要求1所述的光谱共焦传感器,其中所述线传感器是在使用预定基准轴作为基准的情况下布置的,以及所述光学系统是在使用所述预定基准轴作为基准的情况下配置的,并且所述光学系统包括所述多个测量光束入射的多个光入射口,其中所述多个光入射口在使用所述预定基准轴作为基准的情况下设置在不同位置处。根据权利要求2所述的光谱共焦传感器,其中，所述预定基准轴与在使所述测量光从所述分光器的虚拟光入射口入射至所述光学系统的情况下的光轴相对应。金华设备光谱共焦位移传感器