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基于高精度光譜共焦傳感器的基膜厚度測量方案

2023 - 08 - 21

摘要：基膜厚度是許多工業領域中重要的參數，特別是在薄膜涂覆和半導體制造等領域。本報告提出了一種基于高精度光譜感測的基膜厚度測量方案，該方案采用非接觸測量技術，具有高重復性精度要求和不損傷產品表面的優勢。通過詳細的方案設計、設備選擇和實驗驗證，展示了如何實現基膜厚度的準確測量，并最終提高生產效率。引言基膜厚度的精確測量對于許多行業來說至關重要。傳統測量方法中的接觸式測量存在損傷產品表面和對射測量不準確的問題。相比之下，高精度光譜感測技術具有非接觸、高重復性和高精度的優勢，因此成為了基膜厚度測量的理想方案。方案設計基于高精度光譜感測的基膜厚度測量方案設計如下：2.1 設備選擇選擇一臺高精度光譜感測儀器，具備以下特點：微米級或亞微米級分辨率：滿足對基膜厚度的高精度要求。寬波長范圍：覆蓋整個感興趣的波長范圍。快速采集速度：能夠快速獲取數據，提高生產效率。穩定性和重復性好：確保測量結果的準確性和可靠性。2.2 光譜感測技術采用反射式光譜感測技術，原理如下：在感測儀器中，發射一個寬光譜的光源，照射到待測樣品表面。根據不同厚度的基膜對光的反射率不同，形成一個光譜反射率圖像。通過對反射率圖像的分析和處理，可以確定基膜的厚度。2.3 實驗設計設計實驗驗證基膜厚度測量方案的準確性和重復性。選擇一系列已知厚度的基膜作為標準樣品。使用高精度光譜感測儀器對標準樣品進行測量，并記錄測量結果。重復多次測量，并計...
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圓筒內壁檢測技術的新突破：激光三角測距法與機器視覺的完美結合

2023 - 12 - 23

摘要：圓筒內壁的檢測在工業生產中具有重要意義，傳統方法存在諸多問題。本文介紹了一種新型的檢測系統，該系統結合了改進的激光三角測距法和機器視覺技術，旨在解決傳統方法的不足。新方法可以在高溫環境下工作，對小徑圓筒進行測量，且測量精度高、速度快。通過實驗驗證，該系統能夠實現圓筒內壁的高質量、高速度的在線檢測，為現代工業生產提供了有力支持。關鍵詞：圓筒內壁檢測；機器視覺；激光三角測距法；在線檢測引言圓筒內壁檢測是工業生產中的重要環節，其質量直接關系到產品的性能和使用壽命。傳統的檢測方法存在諸多問題，如檢測精度不高、速度慢、無法在線檢測等。為了解決這些問題，本文提出了一種新型的檢測系統，該系統結合了改進的激光三角測距法和機器視覺技術，旨在實現圓筒內壁的高質量、高速度的在線檢測。工作原理本系統采用激光三角測距法作為主要測量手段。激光三角測距法是一種非接觸式測量方法，通過激光投射到被測物體表面并反射回來，再通過傳感器接收，經過處理后可以得到被測物體的距離和尺寸信息。本系統對傳統的激光三角測距法進行了改進，使其能夠在高溫環境下工作，并對小徑圓筒進行測量。同時，本系統還采用了機器視覺技術進行輔助測量和判斷。機器視覺技術是通過計算機模擬人類的視覺功能，實現對圖像的采集、處理和分析。本系統利用機器視覺技術對圓筒內壁表面進行圖像采集和處理，通過算法識別和判斷內壁表面的缺陷和尺寸信息。通過將激光三角測距法和...
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帶您了解激光位移傳感器的原理、應用和由來

2023 - 02 - 21

激光位移傳感器是一種用于測量距離和輪廓表面的自動光學傳感技術。它的工作原理是發射激光束，激光束被目標表面或區域反射，然后光束返回所需的時間被轉換為距離測量。它的主要應用是尺寸計量，可以精確測量長度、距離和粗糙度輪廓。激光位移傳感器也用于工業自動化、機器人和機器視覺應用。什么是激光位移傳感器？激光位移傳感器是一種用于測量距離和輪廓表面的自動光學傳感技術。該系統通過從激光源發射激光來工作。然后，該激光束從目標表面或區域反射回來。然后，光束覆蓋距離和返回所花費的時間被轉換為距離測量或輪廓。激光位移傳感器通常由三個主要部分組成：*激光源*光學探測器*處理器激光源通常是激光二極管，其波長適合于目標區域及其光學特性。激光二極管產生激光束，該激光束被引導到目標表面或區域上。然后光束被反射回檢測器。根據應用，可以用一定范圍的脈沖頻率調制光束。光束由光學檢測器檢測。檢測器將光轉換成電信號，然后將其發送到處理器。然后處理器處理信息并將測量數據發送到數字顯示器或計算機。然后，數據可用于進一步分析或控制自動化過程。歷史：激光位移傳感器最初是在20世紀70年代開發的，是麻省理工學院研究項目的一部分。這項研究由美國陸軍研究實驗室和美國空軍賴特實驗室贊助。該技術最...
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利用高速高精度激光位移傳感器測量低頻物體振動以降低使用成本

2023 - 08 - 21

摘要：本報告提出了一種利用高精度激光位移傳感器測量物體振動的方案。通過測量被測物的位移量，并確定振動的時間點，可以計算出振動頻率和振動模式。相比多普勒測振儀，激光位移傳感器具有更低的成本，在低頻范圍內（1000Hz以下）可以進行振動測量。本方案詳細介紹了方案設計、設備選擇、實驗驗證以及成本核算，并通過實驗數據和算法驗證了方案的可行性和準確性。引言物體振動是許多領域的重要研究對象，包括機械、汽車、航空航天等。傳統的多普勒測振儀可以用于高頻振動測量，但其成本較高，對于低頻振動測量（1000Hz以下）不適用。因此，本方案提出了一種利用高精度激光位移傳感器測量物體振動的方案，以滿足低頻振動測量的需求。方案設計利用高精度激光位移傳感器測量物體振動的方案設計如下：2.1 設備選擇選擇一臺高精度激光位移傳感器，具備以下特點：高測量精度：具備亞微米級的測量精度，滿足振動測量的要求。高響應頻率：能夠以高速響應的方式進行位移測量，捕捉到物體振動的細微變化。寬測量范圍：具備較大的測量范圍，適應不同物體振動的需求。2.2 傳感器布置與測量原理將激光位移傳感器布置在被測物體附近，并對其進行校準和調試。在物體振動過程中，傳感器測量物體的位移量。傳感器工作原理基于激光光束照射到物體表面，測量光斑的位置隨時間的變化，從而獲得物體的位移信息。2.3 數據處理與振動頻率計算根據傳感器測得的位移量數據，通過數據處理和信...
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運用高精度激光位移傳感器進行非接觸測量工件傾斜度的應用與實踐

2024 - 01 - 21

在制造業、航空航天、光學制造等行業中，準確地測量工件表面的平整度和傾斜度對于產品質量、設備性能和工程安全至關重要。為了適應這一需求，本文將詳細介紹運用高精度激光位移傳感器進行非接觸測量工件傾斜度的具體操作步驟、應用領域以及如何通過實例演示其測量原理和效果。首先，測量設備的配置環節。需要準備3到5個高精度激光位移傳感器，并配合用于數據分析處理的微機軟件。在開始測量之前，傳感器需要先行進行標定，以一個已知的標準平面作為參照進行校準，并讓所有傳感器的數值歸零。這一步驟保證了測量過程的準確性，也為后續的數據分析奠定了基礎。進行實測時，將待測工件放置在需要測量的表面上。根據物體表面的傾斜情況，每個傳感器所顯示的數值會出現差距。后續，我們可以通過微機軟件讀取這些二次數據，進行處理，從而精確地得出傾斜度和平整度等參數。值得注意的是，我們選擇3-5個傳感器進行測量的原因是，三個傳感器可以保證確定一個平面的最少需求。在成本允許的情況下，增加到五個傳感器進行多點測量，可以有效提高測量的準確性和穩定性。另外，在使用過程中，對傳感器的同步性有很高的要求，尤其是采樣速度。最好達到5k以上，以便實時調整待測表面，使得調整結果更精準，并且滿足實時性的需求。當然，高精度激光位移傳感器的應用領域非常廣泛。在制造業，尤其是汽車制造業和機械加工行業中，通過測量工件表面的傾斜度和平整度，可以有效進行質量控制和生產過程優化...
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新型安全激光掃描儀的優點特性介紹

2023 - 02 - 26

今天我為大家展示安全激光掃描儀產品，安全激光掃描儀適用于各種應用技術領域，在設備開發期間我們給予了特別關注，以確保它能夠在廣泛應用中發揮最佳功能，尤其重視大型工作區域的防護，例如機床正面區域或機器人工作區域。其他應用包括移動車輛的防護，例如側向滑動裝置或移動運輸設備，無人駕駛運輸系統。甚至垂直安裝激光掃描儀的出入口保護系統。盡管我們在安全激光掃描與領域，已經有數10年的經驗了，但該應用領域仍然面對許多挑戰。不過我們的激光安全掃描儀具有獨一無二的功能屬性，例如具有8.25米檢測距離和270度掃描范圍。屬于目前市場上的高端設備，非常適合側向滑動裝置正面區域等大型區域或長距離的防護。該設備的另一個亮點就是能夠同時監測兩個保護功能。這在許多應用領域中，獨具優勢以前需要使用兩個設備，如今只需要使用一臺這樣的安全激光掃描儀，即可完成兩臺設備的功能。實踐中遇到的一項挑戰是設計一款異常強骨的激光安全掃描儀。能夠適應周圍環境中可能存在的灰塵和顆粒等惡劣條件，因此我們提供了較分辨率達到0.1度的設備。它在目前市場上具有非常高的價值。 ...
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詳解激光三角位移傳感器的原理及市場應用

2023 - 09 - 16

大家好，今天給大家詳細說明下目前我們市面上用的激光位移傳感器內部構造及詳細原理、應用、市場種類、及未來發展，我在網上搜索了很多資料，發現各大平臺或者廠商提供的信息大多千篇一律或者式只言片語，要么是之說出大概原理，要買只講出產品應用，對于真正想了解激光位移傳感器三角回差原理的朋友們來說總是沒有用辦法說透，我今天花點時間整理了各大平臺的大牛們的解釋，再結合自己對產品這么多年來的認識，整理出以下這篇文章，希望能給想要了解這種原理的小伙伴一點幫助！好了廢話不多說我們直接上干貨首先我們要說明市面上的激光測量位移或者距離的原理有很多，比如最常用的激光三角原理，TOF時間飛行原理，光譜共焦原理和相位干涉原理，我們今天給大家詳細介紹的是激光三角測量法和激光回波分析法，激光三角測量法一般適用于高精度、短距離的測量，而激光回波分析法則用于遠距離測量，下面分別介紹激光三角測量原理和激光回波分析原理。讓我們給大家分享一個激光位移傳感器原理圖，一般激光位移傳感器采用的基本原理是光學三角法：半導體激光器：半導體激光器①被鏡片②聚焦到被測物體⑥。反射光被鏡片③收集，投射到CMOS陣列④上；信號處理器⑤通過三角函數計算陣列④上的光點位置得到距物體的距離。一、激光位移傳感器原理之激光三角測量法原理1．激光發射器通過鏡頭將可見紅色激光射向被測物體表面，經物體反射的激光通過接收器鏡頭，被內部的CCD線性相機接收，根據...
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白光干涉測厚傳感器在晶圓水膜厚度測量中的應用及操作步驟詳解

2024 - 01 - 21

白光干涉測厚儀是一種非接觸式測量設備，廣泛應用于測量晶圓上液體薄膜的厚度。其原理基于分光干涉原理，通過利用反射光的光程差來測量被測物的厚度。白光干涉測厚儀工作原理是將寬譜光（白光）投射到待測薄膜表面上，并分析返回光的光譜。被測物的上下表面各形成一個反射，兩個反射面之間的光程差會導致不同波長（顏色）的光互相增強或者抵消。通過詳細分析返回光的光譜，可以得到被測物的厚度信息。白光干涉測厚儀在晶圓水膜厚度測量中具有以下優勢：1. 測量范圍廣：能夠測量幾微米到1mm左右范圍的厚度。2. 小光斑和高速測量：采用SLD（Superluminescent Diode）作為光源，具有小光斑和高速測量的特點，能夠實現快速準確的測量。下面是使用白光干涉測厚儀測量晶圓上水膜厚度的詳細步驟：1. 準備工作：確保待測晶圓樣品表面清潔平整，無雜質和氣泡。2. 參數設置：調整白光干測厚涉儀到合適的工作模式，并確定合適的測量參數和光學系統設置。根據具體要求選擇光譜范圍、采集速度等參數。3. 樣品放置：將待測晶圓放置在白光干涉測厚儀的測量臺上，并固定好位置，使其與光學系統保持穩定的接觸。確保樣品與測量臺平行，并避免外界干擾因素。4. 啟動測量：啟動白光干涉測厚儀，開始測量水膜厚度。通過記錄和分析返回光的光譜，可以得到晶圓上水膜的厚度信息。可以通過軟件實時顯示和記錄數據。5. 連續監測：對于需要連續監測晶圓上水膜厚度變...

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激光位移傳感器

激光測距傳感器

光譜共焦位移傳感器

激光測振動傳感器

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激光測振技術：旋轉機械檢測的核心手段 2024 - 12 - 22 在旋轉機械的運行過程中，振動情況直接關乎其性能與安全。激光測振動傳感器憑借其獨特優勢，成為該領域不可或缺的檢測利器。它采用非接觸式測量，有效避免了對旋轉機械的物理干擾，確保測量的精準性。其高精度的特性，能夠捕捉到極其微小的振動變化，為故障診斷提供可靠依據。廣泛的應用范圍涵蓋了電機、風機、軸承等各類旋轉機械，在能源、化工、機械制造等眾多行業都發揮著關鍵作用。通過實時監測振動數據，可及時發現潛在問題，預防設備故障，保障生產的連續性與穩定性，大大降低維修成本與停機風險。工作原理：激光與振動的深度互動激光測振動傳感器基于激光多普勒效應工作。當激光照射到旋轉機械的振動表面時，由于物體表面的振動，反射光的頻率會發生多普勒頻移。設激光源發射的激光頻率為，物體表面振動速度為，激光波長為，則多普勒頻移可由公式計算得出。通過精確測量多普勒頻移，就能得到物體表面的振動速度，進而獲取振動信息。與傳統測量原理相比，激光多普勒測振具有顯著優勢。傳統的接觸式測量方法，如壓電式傳感器，需要與被測物體直接接觸，這不僅會對旋轉機械的運行產生一定干擾，還可能因安裝問題影響測量精度，而且在高速旋轉或微小振動測量時，接觸式傳感器的響應速度和精度受限。而激光測振傳感器采用非接觸式測量，避免了對旋轉機械的物理干擾，可實現高精度、寬頻帶的測量，適用于各種復雜工況下的旋轉機械振動測量。實驗設置：精準測量的基石（一）微型激光多普勒測...

光譜共焦位移傳感器的那些事兒 2024 - 12 - 22 **光譜共焦傳感器是一種具有高精度、高效以及非接觸等技術優勢的新型幾何量精密測量傳感器。以下將對光譜共焦傳感器進行詳細介紹。****一、光譜共焦傳感器的工作原理**光譜共焦傳感器利用不同波長的光在被測物體表面反射后，通過色散物鏡聚焦在不同位置，從而建立位移和波長之間的關系。光源發出的光經過色散物鏡后，不同波長的光聚焦在不同的軸向位置。當被測物體處于某一特定波長的焦點位置時，該波長的光被反射回傳感器，通過成像光譜儀檢測到該波長的光，從而確定被測物體的位置。**二、光譜共焦傳感器的組成部分**1. **光源**：通常為寬光譜光源，能夠提供一定波長范圍的光。例如，在一些研究中提到的寬光譜光源可以覆蓋特定的波長范圍，以滿足不同測量需求。2. **色散物鏡**：是光譜共焦傳感器的關鍵組成部分之一。它能夠將不同波長的光聚焦在不同的軸向位置，從而實現對被測物體位置的精確測量。設計色散物鏡時，需要考慮多個因素，如測量范圍、圖像空間數值孔徑、軸向響應等。例如，有研究設計的色散物鏡測量范圍為 2mm，圖像空間數值孔徑為 0.3，軸向響應 FWHM 優于 5μm，分辨率較高，并且波長與位移之間的判定系數優于 0.9，線性關系良好。3. **成像光譜儀**：用于檢測反射回來的光，并確定其波長。在一些研究中，采用棱鏡 - 光柵分光的方式對成像光譜儀的后端進行模擬和分析，消除了成像光譜儀中的譜線彎曲。**三、...

光譜共焦位移傳感器制造技術詳解 2024 - 12 - 11 摘要光譜共焦位移傳感器是一種高精度、非接觸式的光電位移傳感器，廣泛應用于光學鏡片檢測、半導體制造、醫療器械生產等多個領域。本文詳細闡述了光譜共焦位移傳感器的制造技術，包括生產技術細節、工藝流程以及需要注意的具體事項，為相關領域的研發和生產提供參考。引言隨著精密儀器制造業的發展，對于工業生產測量的要求越來越高。光譜共焦位移傳感器以其高精度、非接觸式、實時無損檢測等特性，成為解決這一問題的有效手段。本文旨在詳細介紹光譜共焦位移傳感器的制造技術，包括關鍵零部件的選擇、生產工藝流程以及制造過程中需要注意的事項。一、光譜共焦位移傳感器的基本原理光譜共焦位移傳感器由光源、分光鏡、光學色散鏡頭組、小孔以及光譜儀等部分組成。傳感器通過色散鏡頭將位移信息轉換成波長信息，再利用光譜儀進行光譜分解，反解得出被測位移。其中，色散鏡頭作為光學部分完成了波長和位移的一一映射，是傳感器的核心部件。二、關鍵零部件的選擇1. 光源選擇白光LED作為光源，其光譜分布范圍廣泛，能夠滿足不同測量需求。同時，白光LED具有壽命長、穩定性好等優點，適合用于工業生產環境。2. 色散鏡頭色散鏡頭是光譜共焦位移傳感器的關鍵部件，其性能直接影響傳感器的測量精度和分辨率。在選擇色散鏡頭時，需要考慮其軸向色散與波長之間的線性度、色散范圍以及鏡頭材料等因素。3. 光譜儀光譜儀用于接收通過小孔的光信號，并確定其波長，從而實現位移分辨。在選擇...

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