根據(jù)物體表面的散射特性,可確定入射光與成像透鏡光軸的夾角。激光入射到被測(cè)物體表面,散射光強(qiáng)度成橢球型分布[6]。當(dāng)入射光垂直入射時(shí),α值越小,成像透鏡接收到的散射光強(qiáng)度越大,但角度過小對(duì)探測(cè)器分辨率要求及制作工藝上都有較高難度,綜合考慮取α值為21.8°,由儀器的測(cè)量范圍±10mm可得到物距為53.85mm。通常情況下,庫(kù)克三元組有很好的成像效果[7],因此選擇庫(kù)克三元組作為成像透鏡的初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化過程中以各個(gè)鏡片表面的半徑為變量,控制厚度在適當(dāng)范圍,同時(shí)將像面與光軸的夾角β設(shè)為可變,采用CODEV的橫向像差與波像差相結(jié)合的方式進(jìn)行優(yōu)化,得到下面的結(jié)果。圖3為優(yōu)化后的成像光學(xué)系統(tǒng)激光位移傳感器可精確非接觸測(cè)量被測(cè)物體的位置、位移等變化。常州激光位移傳感器定做
本發(fā)明涉及光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域,并且特別地,涉及一種激光位移傳感器;光學(xué)傳感器是依據(jù)光學(xué)原理進(jìn)行測(cè)量的儀器,這類傳感器有許多優(yōu)點(diǎn),例如,能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸和非破壞性測(cè)量、測(cè)量幾乎不受干擾、能夠?qū)崿F(xiàn)高速傳輸以及可遙測(cè)、遙控、可實(shí)時(shí)處理等優(yōu)點(diǎn)。光學(xué)傳感器包括很多類型,其中,以激光三角法為基本原理的激光位移傳感器是一種利用激光為光源、將CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor,互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)或者CCD(Charge-coupledDevice,電荷耦合元件)傳感器作為接收器的精密測(cè)量?jī)x器。這種傳感器能夠在非接觸的情況下精確測(cè)量被測(cè)物體的位置、位移等變化,并且能夠被應(yīng)用于檢測(cè)物體的位移、厚度、振動(dòng)、距離、直徑等幾何量的測(cè)量。原裝激光位移傳感器免費(fèi)咨詢采用激光束對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行掃描和測(cè)量,因此可以實(shí)現(xiàn)非接觸式的位移測(cè)量。
本實(shí)用新型涉及一種檢驗(yàn)校準(zhǔn)裝置,特別指一種激光位移傳感器檢驗(yàn)校準(zhǔn)裝置。激光位移傳感器是一種利用激光技術(shù)進(jìn)行測(cè)量的傳感器,它由激光器、激光檢測(cè)器、測(cè)量電路組成。激光位移傳感器是一種新型的測(cè)量?jī)x表,能夠非接觸測(cè)量被測(cè)物體的位移變化,并且測(cè)量精度高。在激光位移傳感器的使用過程中,由于設(shè)備的磨損老化等原因,導(dǎo)致激光位移傳感器的測(cè)量誤差增大,此時(shí)需要將激光位移傳感器進(jìn)行定期的檢驗(yàn)、校準(zhǔn)。目前,對(duì)激光位移傳感器的檢驗(yàn)、校準(zhǔn),主流的做法是測(cè)量一個(gè)已知的距離(比如:1米、5米、10米等),通過對(duì)比測(cè)量的數(shù)值與實(shí)際的數(shù)值來判斷測(cè)量的精確度。但是這種方法存在有如下問題:1、檢驗(yàn)的精度不夠高;2、需要較大的場(chǎng)地。
圖3a至圖3c示出了在弧矢(S)方向和(T)方向的MTF值被配置為滿足上述要求的情況下,被感光元件接收到的光斑的形狀。圖3a是被測(cè)物體在激光位移傳感器的best小量程處的情況下,感光元件接收到的光斑的形狀,OBJ:-2.1000mm,0.0000mm為物點(diǎn)在子午方向無偏離,在弧矢方向偏離-2.1mm,IMA:1.627,0.000mm為所成的像點(diǎn)在子午方向無偏離,在弧矢方向偏離1.627mm。圖3b是被測(cè)物體在激光位移傳感器的中間量程處的情況下,感光元件接收到的光斑的形狀,OBJ:0.0000,0.0000mm為物點(diǎn)在弧矢方向無偏離,在子午方向無偏離,IMA:-0.243,0.000mm為所成的像點(diǎn)在子午方向無偏離,在弧矢方向偏離-0.243mm。圖3c是被測(cè)物體在激光位移傳感器的比較大量程處的情況下,感光元件接收到的光斑的形狀,OBJ:2.1000,0.0000mm為物點(diǎn)在子午方向無偏離,它們通常具有小巧的尺寸和輕便的重量,可以方便地安裝在各種設(shè)備和系統(tǒng)中。
本發(fā)明提出的激光位移傳感器的成像物鏡和感光元件的調(diào)制傳遞函數(shù)(MTF)解析結(jié)果滿足MTFS>MTFT或MTFT>MTFS,能夠利用像散,讓呈現(xiàn)在感光元件上的光斑在水平方向(即,弧矢方向,S方向)變窄,而在豎直方向(即,子午方向,T方向)變長(zhǎng)(或者讓光斑在水平方向(即,弧矢方向,S方向)變寬,而在豎直方向(即,子午方向,T方向)變窄),有助于更加容易地確定光斑在水平方向上的中心位置,從而提高測(cè)量的準(zhǔn)確度;由于激光位移傳感器中感光元件的多個(gè)感光單元的陣列排布形狀為矩形或線形,將矩形長(zhǎng)邊或直線的延伸方向上的MTF降低,也不會(huì)影響測(cè)量精度;不僅如此,由于在MTF值被拉高的方向上光斑變窄,而在MTF值被降低的方向上光斑變寬,所以光斑與像元之間的接觸面積增大,使得光斑更加容易地被感光元件所接收,能夠更好地應(yīng)對(duì)使用中因?yàn)檎駝?dòng)或機(jī)械變形等隨帶來的不良影響;此外,由于本發(fā)明提出的激光位移傳感器所采用的成像物鏡無需兼顧水平方向和CN1 06855391B4豎直方向的MTF值,所以能夠降低物鏡的設(shè)計(jì)難度,節(jié)省制造和維護(hù)成本;它可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)物體的位移變化,提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。直銷激光位移傳感器設(shè)備生產(chǎn)
它抗干擾能力強(qiáng),能夠在復(fù)雜環(huán)境下正常工作。常州激光位移傳感器定做
針對(duì)目前國(guó)內(nèi)自主研制的激光位移傳感器精度低,測(cè)量范圍小等問題,提出了一種采用光學(xué)設(shè)計(jì)軟件預(yù)先仿真整個(gè)激光位移傳感器光學(xué)系統(tǒng)的方法。在分析系統(tǒng)各部分的光學(xué)特性的基礎(chǔ)上,結(jié)合具體要求設(shè)計(jì)了一個(gè)激光位移傳感器的光學(xué)系統(tǒng),其工作范圍為(50±10)mm。采用系統(tǒng)分割的方法,將整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)分為兩部分進(jìn)行設(shè)計(jì),No.1部分是激光束的整形透鏡,要求在有效的工作范圍內(nèi)得到小而均勻的出射光斑,設(shè)計(jì)結(jié)果表明,在測(cè)量范圍內(nèi),光斑大小能夠控 制在10-1mm量級(jí);另一部分是被測(cè)面散射光接收的成像物鏡,該系統(tǒng)的特點(diǎn)是物面和像面相對(duì)于光軸都有一定的角度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明其成像滿足Scheimpflug條件。 常州激光位移傳感器定做