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項(xiàng)目案例 Case
Case 激光位移

光譜共焦-超高精密機(jī)床的光譜共焦位移傳感器輪廓測(cè)量

日期： 2022-03-15
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在超高精密加工中，在線測(cè)量(OMM)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)高效輪廓補(bǔ)償和改善加工條件的有效裝置。在此，我們報(bào)告了一個(gè)新的OMM系統(tǒng)與共焦彩色探針在五軸超高精密機(jī)床上構(gòu)造使用實(shí)時(shí)位置捕獲方法。使用個(gè)人計(jì)算機(jī)同步捕獲探頭和機(jī)床位置，以產(chǎn)生輪廓測(cè)量數(shù)據(jù)。長期和短期穩(wěn)定性、微階躍響應(yīng)和重復(fù)性測(cè)試表明，該系統(tǒng)的精度約為±10 nm。使用參考球進(jìn)行的輪廓測(cè)量試驗(yàn)表明，在±45?的大傾角下，OMM系統(tǒng)的精度下降。然而，總體精度估計(jì)在±100 nm（±15?斜角）。在不同的傾斜角度下的線性度測(cè)試表明，來自鏡面的反射光的減少會(huì)惡化探針的性能。


非球面或自由曲面被廣泛應(yīng)用于手機(jī)相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡、頭戴顯示器、中子聚焦鏡等精密光學(xué)中，因?yàn)檫@種表面可以提高光學(xué)性能。為滿足大直徑、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等自由曲面加工的實(shí)際要求，超高精密機(jī)床上的快速或慢速刀具伺服金剛石車削技術(shù)已被開發(fā)出來，并被廣泛認(rèn)為是一種有前景的技術(shù)，因?yàn)樗軌蛴行У厣蓙單⒚拙群图{米級(jí)粗糙度的復(fù)雜表面。超高精密加工雖然可以加工高精度、復(fù)雜的自由曲面，但許多因素可能導(dǎo)致形狀誤差，如軸直度、尺度插補(bǔ)誤差、熱變形、振動(dòng)等。


為了糾正這些形狀誤差，對(duì)加工工件的表面輪廓值進(jìn)行在線測(cè)量(OMMs)，并基于測(cè)量結(jié)果的誤差補(bǔ)償，例如掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡、自動(dòng)聚焦激光探測(cè)、藍(lán)寶石微探測(cè)、分散參考干涉術(shù)和白光干涉術(shù)。近年來，在非接觸測(cè)量方法中，光譜共焦位移傳感器由于具有較高的測(cè)量精度和穩(wěn)定性而受到越來越多的關(guān)注。


來自于東京電機(jī)大學(xué)的Hao Duan等人搭建了一套基于光譜共焦位移傳感器的超高精密機(jī)床的在位測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了光學(xué)平面的測(cè)量，并對(duì)系統(tǒng)的精度、準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和重復(fù)性進(jìn)行評(píng)估。

光譜共焦-超高精密機(jī)床的光譜共焦位移傳感器輪廓測(cè)量

圖1. 在位測(cè)量系統(tǒng)的系統(tǒng)組成


圖1為在位測(cè)量系統(tǒng)的系統(tǒng)組成，主要由四個(gè)部分組成，分別為超高精密機(jī)床，光譜共焦位移傳感器，同步脈沖發(fā)生器和計(jì)算機(jī)主機(jī)。采用的光譜共焦位移傳感器的工作距離為10 mm，測(cè)量范圍為±0.3 mm。測(cè)量光斑直徑為3.5 μm，線性度在±0.09μm以內(nèi)，分辨率為1 nm，最大可測(cè)傾斜角為±45?。


文章作者分別進(jìn)行了短期穩(wěn)定性測(cè)試（5s）、長期穩(wěn)定性測(cè)試（24h）、臺(tái)階位移測(cè)試（100nm間隔）、參考平晶重復(fù)性測(cè)試、標(biāo)準(zhǔn)球誤差評(píng)估以及不同傾斜角下光譜共焦位移傳感器的誤差測(cè)試等工作。


文末提到，文章進(jìn)行的穩(wěn)定性、重復(fù)性和精度驗(yàn)證試驗(yàn)未能完全描述超高精密機(jī)床的運(yùn)動(dòng)誤差。為了進(jìn)行更詳細(xì)的運(yùn)動(dòng)精度分析，必要時(shí)必須在系統(tǒng)上安裝三個(gè)探頭來測(cè)量系統(tǒng)的多個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)誤差(如俯仰、滾轉(zhuǎn)等)。嘗試通過運(yùn)動(dòng)誤差校正和補(bǔ)償加工來進(jìn)一步提高OMM系統(tǒng)的精度。
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    無論是半導(dǎo)體加工過程中還是鋰電池制造過程中總是伴隨著腐蝕，高溫振動(dòng)等惡劣環(huán)境，為了保證生產(chǎn)的高效穩(wěn)定，無錫泓川科技推出了多種具有不同鋼鐵不銹鋼金屬外殼的激光位移傳感器，具有高防護(hù)性，可以從容的面對(duì)各種復(fù)雜的環(huán)境。在生產(chǎn)過程中總是在惡劣的環(huán)境中進(jìn)行。在當(dāng)今的環(huán)境中，自動(dòng)化解決方案有時(shí)會(huì)暴露在非常困難的生產(chǎn)條件下。而且還必須具有可靠的功能，這對(duì)傳感器技術(shù)來說是一個(gè)挑戰(zhàn)。無錫泓川科技有限公司廣泛的測(cè)試程序，確保了我們的激光位移傳感器能夠承受惡劣的環(huán)境要求。例如在電子行業(yè)中電子產(chǎn)品在我們?nèi)粘Ｉ钪邪缪葜匾慕巧o論是在電動(dòng)巴士和汽車的電池中，還是在太陽能發(fā)電模塊中。自動(dòng)化生產(chǎn)在電子工業(yè)的許多領(lǐng)域都是非常復(fù)雜的。真空和高溫環(huán)境是隨處可見的。使用的化學(xué)物質(zhì)具有腐蝕性。這不僅影響生產(chǎn)條件和機(jī)器在許多應(yīng)用領(lǐng)域，傳感器解決方案也面臨著新的挑戰(zhàn)。那么能滿足這些挑戰(zhàn)的出色的激光位移傳感器是什么樣的呢？在某些情況他必須能抗抵抗至少70度到100度的高溫。或者他必須能承受真空環(huán)境并且具有腐蝕性，化學(xué)物質(zhì)的過程中也能抗拒。他應(yīng)該有特別耐用的材料制成如不銹鋼甚至特氟龍材料。無錫泓川科技有限公司提供范圍廣泛的激光位移傳感器和激光位移傳感器技術(shù)，尤其適用于惡劣環(huán)境。
  • 2
    2024 - 01 - 21
    摘要：本文將詳細(xì)闡述高精度激光測(cè)距傳感器在鋰電池極片厚度測(cè)量中的應(yīng)用情況。我們使用的激光測(cè)距傳感器能夠準(zhǔn)確測(cè)量涂層厚度在1-10μm之間的極片，而且其精度能達(dá)到0.15μm。并且，通過特殊的同步計(jì)算過程和測(cè)厚技術(shù)，我們成功解決了由于極片在制造過程中的起伏變動(dòng)帶來的測(cè)量誤差。我們的傳感器還具有定制化的寬光斑特性，能夠應(yīng)對(duì)涂層厚度不均勻的情況，從而得到極片全表面的平均值。1. 導(dǎo)言鋰電池在移動(dòng)設(shè)備、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，其中極片的涂層厚度對(duì)電池性能影響顯著。傳統(tǒng)的接觸式和機(jī)械式測(cè)量方法經(jīng)常無法滿足需求，而我們的高精度激光測(cè)距傳感器正好擁有非接觸測(cè)量和高精度測(cè)量的優(yōu)勢(shì)。2. 測(cè)量系統(tǒng)與技術(shù)我們使用的是一種高精度激光測(cè)距傳感器，它可以準(zhǔn)確測(cè)量出微米級(jí)別的厚度，并且精度能夠達(dá)到0.15μm。我們通過使用專業(yè)的同步運(yùn)算程序和射測(cè)厚技術(shù)，成功地解決了由于極片在制造過程中的起伏變動(dòng)帶來的測(cè)量誤差問題。此外，該傳感器還具有定制化的寬光斑特性，能夠應(yīng)對(duì)涂層厚度不均勻的情況，從而得到極片全表面的平均值。3. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與效果分析多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，我們使用的激光測(cè)距傳感器在鋰電池極片厚度測(cè)量中展現(xiàn)出了可靠性和準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該傳感器能夠穩(wěn)定地測(cè)量出微米級(jí)別的涂層厚度。通過專業(yè)的同步運(yùn)算程序和射測(cè)厚技術(shù)，我們成功地解決了測(cè)量誤差問題。定制化的寬光斑特性使得傳感器可以應(yīng)對(duì)涂層厚度不均勻的情況，從而...
  • 3
    2023 - 10 - 20
    面對(duì)反射率不同的目標(biāo)物時(shí)，激光位移傳感器需要調(diào)整以下方面以確保測(cè)量的穩(wěn)定性：根據(jù)目標(biāo)物的反射率變化，調(diào)整接收光量。反射率較高的目標(biāo)物可能導(dǎo)致光量飽和，而反射率較低的目標(biāo)物可能無法獲得足夠的接收光量。因此，需要根據(jù)目標(biāo)物的反射特性，適時(shí)調(diào)整激光位移傳感器的接收光量，以使其處于最佳工作狀態(tài)。使用光量控制范圍調(diào)整功能。這種功能可以預(yù)先決定接收光量的上限和下限，縮短獲取最佳光量的時(shí)間，從而可以更快地調(diào)整光量。針對(duì)反射率較高的目標(biāo)物，需要減小激光功率和縮短發(fā)射時(shí)間，以避免光量飽和。而對(duì)于反射率較低的目標(biāo)物，則應(yīng)增大激光功率和延長發(fā)射時(shí)間，以確保獲得足夠的接收光量。在調(diào)整過程中，需要注意測(cè)量反射率急劇變化位置的穩(wěn)定程度，以及使用光量調(diào)整功能以外功能時(shí)的穩(wěn)定程度。如果無法穩(wěn)定測(cè)量反射率不同的目標(biāo)物，可能是由于目標(biāo)物的反射光因顏色、反光、表面狀況（粗度、傾斜度）等因素而發(fā)生變化，導(dǎo)致感光元件（接收光波形）上形成的光點(diǎn)狀態(tài)也會(huì)隨之變化。這種情況下，需要通過反復(fù)試驗(yàn)和調(diào)整，找到最佳的激光位移傳感器工作參數(shù)。總結(jié)來說，激光位移傳感器需要根據(jù)目標(biāo)物的反射率變化，調(diào)整接收光量、激光發(fā)射時(shí)間、激光功率和增益等參數(shù)，以確保測(cè)量的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。同時(shí)，需要注意目標(biāo)物的反射特性及其變化情況，以便及時(shí)調(diào)整激光位移傳感器的參數(shù)。
  • 4
    2022 - 12 - 05
    今天我們討論的是條碼閱讀器的性能冗余，高性能條碼閱讀器有哪些優(yōu)勢(shì)呢？有時(shí)在使用中條碼閱讀器在調(diào)試時(shí)。不能很好的對(duì)準(zhǔn)。或者條碼閱讀器在使用一段時(shí)間后出現(xiàn)故障和校準(zhǔn)錯(cuò)誤。紙箱和包裹也可能出現(xiàn)大幅度變形或者傾斜。或者定義范圍不合適。或者超出質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，甚至有時(shí)還會(huì)達(dá)到，沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的class a，條碼標(biāo)準(zhǔn)。例如條碼印刷不清晰或者褪色。在所有的這種條件情況下，我們的條碼閱讀器的性能冗余就派上用場(chǎng)了。       條碼閱讀器達(dá)到參數(shù)限制時(shí)。通常需要性的目的，也就是說即使閱讀條件不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，足夠高的讀取質(zhì)量也能解決這個(gè)問題。即使在極端條件下，我們專門開發(fā)的光學(xué)和模擬電子裝置也能可靠讀取條碼信息。我給大家演示一下，在這個(gè)簡(jiǎn)單的裝置中，條碼閱讀器通過以太網(wǎng)連接到PC，可以使用web對(duì)口激活調(diào)節(jié)模式，然后通過圖表顯示質(zhì)量，如果條碼印刷質(zhì)量較好，清潔角度高達(dá)±30度，也能保證實(shí)現(xiàn)可靠性，但您可以看到我們產(chǎn)品的檢測(cè)范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過低級(jí)的限制。我們將這個(gè)產(chǎn)品功能，稱為性能榮譽(yù)，該功能可以實(shí)現(xiàn)非常高的錄取質(zhì)量和應(yīng)用可靠性。您在應(yīng)用中遇到哪些問題呢？請(qǐng)聯(lián)系我們。
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    2024 - 01 - 21
    光譜共焦位移傳感器是一種利用光譜干涉測(cè)量物體位移和形變的高精度測(cè)量設(shè)備。為了確保測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，暗校準(zhǔn)（DARK）操作的執(zhí)行及其有效掌握是至關(guān)重要的。首先，我們需要明確什么時(shí)候需要進(jìn)行暗校準(zhǔn)。主要場(chǎng)景包括系統(tǒng)重新連接、環(huán)境溫度變動(dòng)10℃以上以及傳感器圖像出現(xiàn)異常跳動(dòng)起伏等情況。對(duì)于這些情況，都建議重新進(jìn)行暗校準(zhǔn)操作，以修正任何可能的誤差。暗校準(zhǔn)操作的具體流程如下：1. 清潔光纖：在開始進(jìn)行暗校準(zhǔn)之前，務(wù)必要清潔光纖端，以消除灰塵和油脂的干擾。這是因?yàn)檫@些雜質(zhì)會(huì)反射光線，增加背景光的影響。2. 插牢光纖：正確并且穩(wěn)固地連接光纖，避免由于連接處的反射，導(dǎo)致背景光的增強(qiáng)。3. 遮擋**：在執(zhí)行暗校準(zhǔn)時(shí)，需要使用深色物體對(duì)**進(jìn)行完全遮擋，避免環(huán)境光的干擾。如果環(huán)境沒有強(qiáng)光源，只需將被測(cè)物體移出測(cè)量范圍，就可以進(jìn)行暗校準(zhǔn)。4. 執(zhí)行暗校準(zhǔn)：完成上述流程后，便可進(jìn)行暗校準(zhǔn)操作。若暗校準(zhǔn)效果不理想，需要重新檢查并確保光纖清潔和連接正常。5. 溫度變化時(shí)重新暗校準(zhǔn)：由于環(huán)境溫度的改變可能影響光源的亮度，因此當(dāng)溫度變化超過10℃時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行暗校準(zhǔn)，以保證準(zhǔn)確性。除此之外，某些廠商如立儀、基恩士及普雷茨特Mini型等采用了優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過將耦合器外置或使用棱鏡耦合器以及收發(fā)光纖分離的方案，能有效降低接口污染對(duì)背景光的影響，提升傳感器性能和穩(wěn)定性。總的來說，暗校準(zhǔn)是光譜共焦位移傳感器獲取準(zhǔn)確穩(wěn)定...
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    當(dāng)目標(biāo)物的反射率發(fā)生急劇變化時(shí)，激光位移傳感器的測(cè)量穩(wěn)定性會(huì)受到影響。反射率較高的目標(biāo)物可能會(huì)達(dá)到光飽和狀態(tài)，這會(huì)導(dǎo)致無法正確檢測(cè)接收光光點(diǎn)位置，從而影響測(cè)量的穩(wěn)定性。對(duì)于反射率較低的目標(biāo)物，可能會(huì)因?yàn)榻邮盏降墓饬坎蛔愣鵁o法正確檢測(cè)接收光光點(diǎn)位置，進(jìn)而影響測(cè)量的穩(wěn)定性。在這種情況下，激光位移傳感器需要根據(jù)反射率的變化，將接收光量調(diào)整到最佳狀態(tài)后，才能進(jìn)行穩(wěn)定的測(cè)量。具體來說，針對(duì)反射率較高的目標(biāo)物，可以減小激光功率和縮短發(fā)射時(shí)間；針對(duì)反射率較低的目標(biāo)物，可以增大激光功率和延長發(fā)射時(shí)間。這種方法可以幫助調(diào)整激光位移傳感器的精度，以適應(yīng)目標(biāo)物反射率的變化。然而，調(diào)整也并非一個(gè)簡(jiǎn)單的過程，需要考慮到測(cè)量反射率急劇變化位置的穩(wěn)定程度以及使用光量調(diào)整功能以外功能時(shí)的穩(wěn)定程度。因此，在實(shí)際操作過程中，可能需要多次取樣和調(diào)整才能獲取最佳的測(cè)量效果。
  • 7
    2022 - 12 - 05
    今天我們來講一下電容式傳感器的原理，首先什么是電容傳感器呢？電容傳感器主要是一種開關(guān)傳感器，可以檢測(cè)活動(dòng)區(qū)附近的材料因?yàn)檫@些材料會(huì)影響電場(chǎng)。現(xiàn)在您可以通過一些簡(jiǎn)短的動(dòng)畫進(jìn)行了解。電容式傳感器的主要優(yōu)勢(shì)，他們完全不受材料的顏色，表面特性的影響。在某些條件下甚至可以透壁檢測(cè)。并且對(duì)空氣中的污染物不靈敏，例如灰塵，另外重要的一點(diǎn)是，他們工作是完全不受任何類型背景光的影響。那么在使用電容式傳感器時(shí)應(yīng)該考慮哪些方面呢？       首先要考慮的是所檢測(cè)物體的濕度或者尺寸可能發(fā)生變化。還需要考慮一些典型的開關(guān)頻率。當(dāng)然您還需要關(guān)注激光位移傳感器之間的距離。最重要的一點(diǎn)是激光位移傳感器開關(guān)距離以及特定材料的絕緣常量。關(guān)于電容式傳感器，我們還需要來了解哪些其他方面呢？它有三個(gè)主要的應(yīng)用領(lǐng)域，首先是容量控制，這里可以看到一個(gè)簡(jiǎn)單的圖片，也是包裝行業(yè)的一個(gè)事例，圖中的兩個(gè)傳感器底部和頂部各有一個(gè)。       可用于檢測(cè)罐裝高度的高位和低位，從而開始和停止估計(jì)流程，另外一個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域是內(nèi)裝物控制在這個(gè)圖片里，你可以看到典型的就是檢測(cè)牛奶或者一些食品的人，物體內(nèi)部包裝的產(chǎn)品的容量，檢測(cè)各個(gè)包裝中是否存在沖突，這里電容式傳感器的用處是最后一個(gè)應(yīng)用是主要應(yīng)用在狀態(tài)控制，圖中的只是可以看到這里是通過太陽能行業(yè)的一個(gè)示例，來了解電...
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    2024 - 01 - 21
    保障橋梁的安全運(yùn)行與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性是城市交通安全的重要鏈接，而高精度激光位移傳感器正是完成此項(xiàng)任務(wù)的關(guān)鍵裝備之一。在橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)中，它們憑借其非接觸式高精度測(cè)量原理，對(duì)橋梁的位移、變形、振動(dòng)等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為橋梁健康管理提供重要依據(jù)。首先，在橋梁的撓度和變形監(jiān)測(cè)中，激光位移傳感器扮演著非常重要的角色。通過將傳感器安裝在結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵位置，可以實(shí)時(shí)地觀察并記錄橋梁的撓度、沉降和扭曲等變化情況，這些數(shù)據(jù)能夠提供對(duì)橋梁健康狀況的即時(shí)反饋，幫助維修人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并對(duì)異常變形現(xiàn)象進(jìn)行處理。其次，激光位移傳感器還能作為振動(dòng)監(jiān)測(cè)工具，為橋梁的剛度和自然頻率評(píng)估提供重要依據(jù)。該傳感器通過測(cè)量橋梁的振頻、振型和振幅等參數(shù)，可以生成寶貴的結(jié)構(gòu)振動(dòng)數(shù)據(jù)。在橋梁出現(xiàn)異常振動(dòng)現(xiàn)象時(shí)，它們可以實(shí)時(shí)檢測(cè)并發(fā)出預(yù)警信號(hào)，為橋梁維護(hù)人員提供對(duì)策指引，確保橋梁的安全使用。最后，激光位移傳感器在橋梁結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)與診斷中也展現(xiàn)出重要的價(jià)值。通過對(duì)激光位移傳感器采集到的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析，可以提取出橋梁的頻率響應(yīng)函數(shù)和模態(tài)特征等關(guān)鍵信息。進(jìn)一步地，這些特征可以與橋梁設(shè)計(jì)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)特征進(jìn)行對(duì)比，以檢測(cè)橋梁是否存在損傷或疲勞等問題。這也使得激光位移傳感器能夠在橋梁微小的結(jié)構(gòu)變化初始階段就進(jìn)行預(yù)警和診斷，從而幫助維護(hù)人員采取及時(shí)的維修或加固措施，有效延長橋梁的使用壽命。總體來看，高精度激光位移傳感器在橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)控中起關(guān)鍵作用。無論是撓...
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激光測(cè)振技術(shù)：旋轉(zhuǎn)機(jī)械檢測(cè)的核心手段 2024 - 12 - 22 在旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運(yùn)行過程中，振動(dòng)情況直接關(guān)乎其性能與安全。激光測(cè)振動(dòng)傳感器憑借其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，成為該領(lǐng)域不可或缺的檢測(cè)利器。它采用非接觸式測(cè)量，有效避免了對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的物理干擾，確保測(cè)量的精準(zhǔn)性。其高精度的特性，能夠捕捉到極其微小的振動(dòng)變化，為故障診斷提供可靠依據(jù)。廣泛的應(yīng)用范圍涵蓋了電機(jī)、風(fēng)機(jī)、軸承等各類旋轉(zhuǎn)機(jī)械，在能源、化工、機(jī)械制造等眾多行業(yè)都發(fā)揮著關(guān)鍵作用。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)振動(dòng)數(shù)據(jù)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問題，預(yù)防設(shè)備故障，保障生產(chǎn)的連續(xù)性與穩(wěn)定性，大大降低維修成本與停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。工作原理：激光與振動(dòng)的深度互動(dòng)激光測(cè)振動(dòng)傳感器基于激光多普勒效應(yīng)工作。當(dāng)激光照射到旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)表面時(shí)，由于物體表面的振動(dòng)，反射光的頻率會(huì)發(fā)生多普勒頻移。設(shè)激光源發(fā)射的激光頻率為，物體表面振動(dòng)速度為，激光波長為，則多普勒頻移可由公式計(jì)算得出。通過精確測(cè)量多普勒頻移，就能得到物體表面的振動(dòng)速度，進(jìn)而獲取振動(dòng)信息。與傳統(tǒng)測(cè)量原理相比，激光多普勒測(cè)振具有顯著優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量方法，如壓電式傳感器，需要與被測(cè)物體直接接觸，這不僅會(huì)對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的運(yùn)行產(chǎn)生一定干擾，還可能因安裝問題影響測(cè)量精度，而且在高速旋轉(zhuǎn)或微小振動(dòng)測(cè)量時(shí)，接觸式傳感器的響應(yīng)速度和精度受限。而激光測(cè)振傳感器采用非接觸式測(cè)量，避免了對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的物理干擾，可實(shí)現(xiàn)高精度、寬頻帶的測(cè)量，適用于各種復(fù)雜工況下的旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)測(cè)量。實(shí)驗(yàn)設(shè)置：精準(zhǔn)測(cè)量的基石（一）微型激光多普勒測(cè)...
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(shù)優(yōu)勢(shì)的新型幾何量精密測(cè)量傳感器。以下將對(duì)光譜共焦傳感器進(jìn)行詳細(xì)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(cè)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(guān)系。光源發(fā)出的光經(jīng)過色散物鏡后，不同波長的光聚焦在不同的軸向位置。當(dāng)被測(cè)物體處于某一特定波長的焦點(diǎn)位置時(shí)，該波長的光被反射回傳感器，通過成像光譜儀檢測(cè)到該波長的光，從而確定被測(cè)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(cè)量需求。2. **色散物鏡**：是光譜共焦傳感器的關(guān)鍵組成部分之一。它能夠?qū)⒉煌ㄩL的光聚焦在不同的軸向位置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)物體位置的精確測(cè)量。設(shè)計(jì)色散物鏡時(shí)，需要考慮多個(gè)因素，如測(cè)量范圍、圖像空間數(shù)值孔徑、軸向響應(yīng)等。例如，有研究設(shè)計(jì)的色散物鏡測(cè)量范圍為 2mm，圖像空間數(shù)值孔徑為 0.3，軸向響應(yīng) FWHM 優(yōu)于 5μm，分辨率較高，并且波長與位移之間的判定系數(shù)優(yōu)于 0.9，線性關(guān)系良好。3. **成像光譜儀**：用于檢測(cè)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(duì)成像光譜儀的后端進(jìn)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(shù)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(yīng)用于光學(xué)鏡片檢測(cè)、半導(dǎo)體制造、醫(yī)療器械生產(chǎn)等多個(gè)領(lǐng)域。本文詳細(xì)闡述了光譜共焦位移傳感器的制造技術(shù)，包括生產(chǎn)技術(shù)細(xì)節(jié)、工藝流程以及需要注意的具體事項(xiàng)，為相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)和生產(chǎn)提供參考。引言隨著精密儀器制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)測(cè)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(shí)時(shí)無損檢測(cè)等特性，成為解決這一問題的有效手段。本文旨在詳細(xì)介紹光譜共焦位移傳感器的制造技術(shù)，包括關(guān)鍵零部件的選擇、生產(chǎn)工藝流程以及制造過程中需要注意的事項(xiàng)。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(xué)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(zhuǎn)換成波長信息，再利用光譜儀進(jìn)行光譜分解，反解得出被測(cè)位移。其中，色散鏡頭作為光學(xué)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(guān)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(cè)量需求。同時(shí)，白光LED具有壽命長、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，適合用于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。2. 色散鏡頭色散鏡頭是光譜共焦位移傳感器的關(guān)鍵部件，其性能直接影響傳感器的測(cè)量精度和分辨率。在選擇色散鏡頭時(shí)，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(hào)，并確定其波長，從而實(shí)現(xiàn)位移分辨。在選擇...
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