小型光谱共焦位移传感器技术指导

采用入射光纤和接收光纤分离的方式，发射光和反射光从不同的光路中传输，从而避免光线在传输过程中产生内部干扰，提高了光谱共焦系统的信噪比；而且通过设置发射光和反射光的单独通道，光路更顺畅，发射光和反射光分别在入射光纤和接收光纤中传播时不会出现自身反射，从而避免光信号的干扰和能量损失。而传统的光路设置过程中，采用的是Y型光纤，入射光纤和接收光纤在探头内耦合成一条光纤，形成Y型光纤，这样会产生内部串扰，降低信噪比，影响有效信号的提取和整个系统的稳定性。而本方案中的入射光纤和接收光纤单独进行设置，可以避免传统Y型光纤的问题，使光的传播更加稳定。光谱共焦位移传感器是一种高精度非接触式位移传感器。小型光谱共焦位移传感器技术指导

套筒限位在限位槽内,且与限位槽相匹配,套筒上设置有用于光纤连接的螺纹孔进一步,两个双凸球面镜的凸面侧朝内对称设置。进一步,两个双凸球面镜之间的间距为2.5~5.5mm。进一步,位于中间的双凸球面镜与弯月透镜之间的间距为3.5~6.0mm。进一步,卤素灯光源的光谱波段范围为360nm~2500nm。光谱共焦位移传感器是一种具有超高精度和超高稳定性的非接触式位移传感器与激光三角法相比,光谱共焦具有更高的分辨率,并且由于光发射和接收同光路,不会出现激光三角法光路容易被遮挡或被测目标表面过于光滑而接收不到目标反射光的情况,对被测物体适应性强,适用于手机玻璃的检测,凹坑、小孔的测量以及表面形貌的扫描恢复。光谱共焦传感器是一种基于光学色散原理的非接触式位移传感器,目的是建立距离与波长间的对应关系。传统的激光三角法测量技术已经比较成熟,运用也比较widely,但由于CCD相机接收反射光范围的限制,不能用于可以透光的透明材料和表面有凹坑缺陷玻璃的测量。光谱共焦位移传感器由于其运用同光路的光纤,只要光能照射的区域就能够沿原路返回,可以解决传统的激光三角法测量不了的领域,对一些高反射、高深宽比、陡峭内壁表面有缺陷的玻璃间隙进行测量,且测量精度能够达到亚微米级别。海口光谱共焦位移传感器技术指导光谱共焦位移传感器可以实现对材料的振动频率和振动幅度的测量，对于研究材料的振动特性具有重要意义。

本实用新型涉及光电精密测量领域，尤其涉及的是一种光谱共焦位移传感器。随着我国的航空航天、汽车、造船等高技术产业飞速发展，对产品和零部件外形尺寸的工艺水平及精度要求越来越高，所以，能否进行高效率、高精度的检测，将直接关系到产品的质量和使用寿命。能进行高效率、高精度测量的技术手段通常分为接触式测量(以机械式和压电式为主)与非接触式测量(光学式为主)两类。非接触式光学测量具有如下优点：无损检测：可测量柔软和易变形件、脆性和易损件，特别适合不允许接触的场景。

这样，通过棱镜组对接收光纤的出光端发出的多色光进行色散，色散后的光通过聚焦透镜组进行聚焦，使焦点位于感光元件上，通过感光元件与控制电路电性连接，从而实现电信号输出，即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，通过波光谱波峰位置反推出被测物体的位移，实现使用光谱共焦原理测量位移的过程。本实施例采用棱镜组进行色散，具有较小的光能量损失。光谱共焦技术可以消除光学系统的像差和色差等影响，提高测量精度。

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。该传感器利用光路中的光谱信息来测量位移。新品光谱共焦位移传感器制作厂家

该传感器利用光路中的光谱信息实现对位移的测量。小型光谱共焦位移传感器技术指导

光谱共焦位移传感器系统中的光谱仪还包括有用于对反射光进行准直调整的准直透镜组，准直透镜组设置在接收光纤的出光端与所述棱镜组之间。机壳设置有两层，聚焦透镜组位于所述机壳的上层，感光元件位于机壳的下层，聚焦透镜组与感光元件的光路之间设置有用于转变光线传播方向的光线转向镜组，光线转向镜组包括有上反光镜，设置在上反光镜下方位置的下反光镜，光线转向镜组用于使从上层的聚焦透镜组射出的光线聚焦到下层的感光元件上。小型光谱共焦位移传感器技术指导