南充光电光谱共焦位移传感器

将光源耦合器与光谱共焦位移传感探头分开设置，设置在光源耦合器中的发光件实现发光，并通过导光光纤进行传导光后在探头壳体上显示，从而实现产生热量的发光件与探头壳体分离，而不影响探头壳体，从而减少发光件发光时产生的热量对光谱共焦位移传感探头精度的影响，减少测量误差，提高测量精度；通过滤光片过滤红外线，进一步减小发热量和传导的热量。将探头壳体设置成可拆卸的上壳体和下壳体两部分，产生的少量热量集中在上壳体而不对下壳体上的主要光学部件产生影响，从而减少测量误差，提高测量精度。光谱共焦技术消除了光学像差和色差的影响，提高了测量精度。南充光电光谱共焦位移传感器

分光器包括线传感器和光学系统。光学系统包括用于使从所述多个光学头射出的多个测量光束发生衍射的衍射光栅,并且所述光学系统向所述线传感器的不同的多个受光区域射出通过所述衍射光栅所衍射的所述多个测量光束中的各个测量光束。 所述位置计算部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。该光谱共焦传感器包括用于使用从光源部射出的光进行测量的多个光学头。从光学头各自射出的测量光由于衍射光栅而发生衍射,并且分别向线传感器的多个受光区域射出。因此,可以基于线传感器的多个受光区域的各受光位置来计算多个测量点各自的位置。结果,可以在不增加衍射光栅和线传感器的数量的情况下,利用少量的组件来执行多点测量唐山光谱共焦位移传感器设备生产该传感器的应用将有助于提高微纳制造、生物医学和半导体制造等领域中的精密测量的准确性和效率。

随着精密和超精密制造业的迅速发展,对高精密的检测需求也越来越高,因此高精密的位移传感器也应运而生。超精密的位移传感器精度可达到微纳米级别;传统的接触式测量虽然也有较高的精度,但是由于其可能会划伤被测物体表面,而且当被测物体为弱刚性或是轻软材料时,接触式测量也会造成弹性形变,引入测量的误差,而且接触式测量速度较慢,难以实现自动化测量,基于接触式测量存在的诸多不足,因此非接触式位移传感器受到了更大的关注。如今非接触式测量主要有电磁式和光电式两类,电磁式位移传感器对被测物体的材料类型有要求,因此不具有wide适用性,而且外界的电磁信号的干扰也会对测量的精度造成影响;高精密光电式位移传感器,目前常用的是基于激光三角法的位移传感器,其测量原理是激光光源打在被测物体表面,反射的光经过收光镜简,在光电探测器CCD上成像通过算法标定可以推算出被测物体的位移。目前的光谱共焦位移传感器大多采用分光镜和线阵CCD采集干涉条纹的方法,通过两束光源产生干涉,干涉条纹的宽度信息可以反映被测物的位移量测量信息,此种方案结构复杂,成本相对较高;传统的激光三角法光路容易出现遮挡,导致接收反射光困难,对透明玻璃或表面有凹坑的材料等更是难以测量。

传统的探头中采用的是分光镜，分光镜有一定厚度，使光波产生了垂直光轴方向的横向偏移，而波长不同，其横向偏移不相等，导致多色光的光轴发生分离，经过色散镜头后的聚焦点上不在光轴上，其连线也不是一条直线，所以会产生较大的轴向像差和横向像差而降低MTF值，使整个系统产生较大误差，难以保证整个系统的测量精度。因此，本方案采用的半透半反光学镜2300实现所有多色光的波长共光轴，不发生光轴偏移，即发射光线和接收光线沿光轴完全对称，而且没有垂直光轴方向的偏移，可以更好的消除像差，同时其结构简单，提高机械结构的可加工性。它的精度可以达到纳米级别，适用于各种需要高精度位移测量的领域。

接收光纤，所述接收光纤的入光端固定设置在所述光谱共焦位移传感探头内，所述接收光纤的入光端用于选择性的接收所述光谱共焦位移传感探头传导的被测物体的反射光；光谱仪，所述光谱仪固定连接所述接收光纤的出光端，所述光谱仪带有感光元件并用于把被测物体的反射光进行色散聚焦到感光元件上且量化成光谱曲线。2.根据权利要求1所述的光谱共焦位移传感器，其特征在于，所述光谱共焦位移传感探头包括有：探头壳体，所述探头壳体与入射光纤和接收光纤固定连接；半透半反光学镜，所述半透半反光学镜固定设置在所述入射光纤的出光端的正下方；反光镜，所述反光镜固定设置在所述探头壳体的内侧壁上，所述反光镜用于反射所述半透半反光学镜所发出的反射光，所述接收光纤入光端位于所述反光镜的上方。光谱共焦位移传感器具有高精度、非接触式、抗温度和抗振动等优点。高精度光谱共焦位移传感器主要功能与优势

它可以实现对材料的表面形貌进行高精度测量，对于研究材料的表面性质具有重要意义。南充光电光谱共焦位移传感器

光谱共焦位移传感探头还设置有提示组件，提示组件包括有：发光件，发光件设置在光源耦合器中；导光光纤，所述导光光纤的一端连接在光源耦合器中，且另一端延伸连接在探头壳体的侧壁上，所述导光光纤用于传导发光件所发出的提示光。进一步，入射光纤，接收光纤，导光光纤外表面套设有保护套，所述保护套一端固定设置在探头壳体内。采用上述方案的有益效果是：本实用新型提出的一种光谱共焦位移传感器，通过光源耦合器产生多色光源，多色光源在入射光纤中传导到光谱共焦位移传感探头内，通过光谱共焦位移传感探头内的透镜组和光学元件使多色光发生光谱色散，不同波长的单色光聚焦到不同的轴向位置，使波长与被测物体的位移产生对应关系；南充光电光谱共焦位移传感器