浙江激光位移傳感器答疑解惑

來源: 發(fā)布時間:2024-07-01

在圖1所示的實施例中,成像物鏡6包含以下兩種結構形式:(形式一)成像物鏡6為物側面和像側面都為非球面的單一非球面鏡片,(形式二)成像物鏡6是由多個鏡片組合而成的透鏡組。綜上所述,本發(fā)明在激光位移傳感器的光學系統(tǒng)設計時,利用增加像散,在感光元件的感光單元沿著S方向排列的情況下,拉高成像物鏡S方向的MTF值同時降低T方向上的MTF值,使得線陣感光元件上的光斑呈現(xiàn)長條狀態(tài),進而實現(xiàn)以下技術效果:降低激光位移傳感器中成像物鏡的設計難度,同時降低了設備的成本;這種傳感器還可以用于測量建筑物的結構變形,以確保其安全性。浙江激光位移傳感器答疑解惑

成像物鏡6和感光元件7組成的成像系統(tǒng)經調制傳遞函數進行解析后會得到解析結果MTFS和MTFT,其中MTFS為弧矢方向上的MTF值,MTFT是子午方向上的MTF值。[0043]在一個實施例中,如果感光元件的多個感光單元為沿著S方向(弧矢方向,可以將弧矢向定義為水平方向)排列,則在光學系統(tǒng)設計時,可以利用成像物鏡6的像散拉高S方向(弧矢方向,可以將弧矢方向定義為水平方向)的MTF值,降低T方向MTF值。通過將成像系統(tǒng)的MTFS和MTFT設計為滿足MTFS>MTFT,能夠讓呈現(xiàn)的光斑在子午方向上被拉長,在弧矢方向上被縮短。高速激光位移傳感器歡迎選購它具有高精度、高靈敏度和快速響應的特點,適用于各種應用領域。

隨著科學技術的迅猛發(fā)展,具有非接觸、高精度、穩(wěn)定性好、可自動化及易于與計算機相結合等特點的激光位移檢測技術在自動檢測、機器人視覺、計算機輔助設計與制造等領域得到了廣泛的應用,已將逐漸取代傳統(tǒng)的接觸式檢測技術,成為現(xiàn)代檢測技術重要的手段和方法。非接觸式激光平面檢測系統(tǒng)主要利用激光位移傳感器與平臺運動控制系統(tǒng)來檢測對象物平面平整度。位移傳感器用來測量目標物體的距離,按與對象物的接觸類型它分為兩類:主要有使用差動電壓等形式的接觸式與使用磁場、超聲波、激光等形式的非接觸式。由于非接觸式激光位移傳感器具有高精度表面掃描的特點,系統(tǒng)選擇基恩士公司的LT一9001Series型激光位移傳感器,該激光位移傳感器可以對任何對象物進行高精密度的位移測定,例如可以對微細工件、粗面工件的高度進行測定,還可以測量電路板上的焊錫以及測定透明體的表面和厚度。平臺運動控制系統(tǒng)選擇丹納赫公司的ULTIMAC—G型控制器和二維電動平移臺。云南麗江天文工作站2.4mm天文望遠鏡終端的拼接CCD相機為了得到更清晰的天體圖像,將采用該非接觸式激光平面檢測系統(tǒng),對拼接CCD相機平面平整度進行檢測。

激光位移傳感器的測量精度容易受到被測物體表面特征的影響,為了減小測量誤差,在整形鏡設計中應盡量使出射光斑在有效的測量范圍內實現(xiàn)光斑小且均勻。針對傳感頭小型化設計的要求,半導體激光器體積小、重量輕的優(yōu)點正好符合這一要求,但其光束質量并不理想,需要對其進行光束整形。半導體激光器快慢軸的光束分布極不對稱:快軸發(fā)散角較大,半角的典型值為30~40°,光束呈高斯分布,發(fā)光范圍的半寬度為0.6~0.8μm,慢軸發(fā)散角的半角典型值為3~6°,光束分布不規(guī)則,發(fā)光范圍半寬度為50~100μm。因此,在不允許能量損失的情況下,要求整形系統(tǒng)的物方數值孔徑(NA)>0.573;但由于光束的快軸能量呈高斯分布,通常取半寬度(FWHM)為20°,此時NA=0.342。系統(tǒng)物距應盡量小一些,但考慮到工藝問題,不宜過小,選定為2.5mm。為了便于設計,將系統(tǒng)倒置,整個系統(tǒng)的主要要求為:工作波長為785±10nm,像方NA=0.342,像距l(xiāng)′=2.5mm,物距l(xiāng)=40~60mm,焦距f=3~4mm。它可以實時測量物體的位移,并提供高精度的測量結果。

所述電子測量儀22包括一電子千分表221以及一千分表夾持裝置222,所述電子千分表221使得所述激光位移傳感器4的檢驗精度極大提高;所述電子千分表221夾持在所述千分表夾持裝置222上,所述千分表夾持裝置222一端抵接于所述延伸部231,另一端抵接于所述橫向蝸桿211上,當所述橫向蝸桿211進行橫向位移時,所述電子千分表221可以精確的測量位移量。所述傳感器夾持裝置3包括一縱向螺桿31以及一夾持器32;所述夾持器32套設在所述縱向螺桿31上,所述夾持器32可在所述縱向螺桿31上調節(jié)高度,所述激光位移傳感器4夾持在所述夾持器32上。它可以用于測量液壓系統(tǒng)的位移,以提高系統(tǒng)的控制精度。浙江激光位移傳感器答疑解惑

它具有高度穩(wěn)定性和可靠性。浙江激光位移傳感器答疑解惑

從圖2的鏡頭圖可以看出,第二塊透鏡的半徑很小,主要是為了保證系統(tǒng)在整個工作范圍內得到相對均勻的光斑。表1給出了在工作范圍內光斑的直徑大小,maximum為0.4mm,在靠近透鏡的一邊,minimun為0.08mm,在55mm處。由于成像系統(tǒng)的入射光是整形部分光經過物體散射回去的,因此整形系統(tǒng)得到的光斑不能太小;同時為了保證精度要求,光斑也不能太大,上面的結果能夠滿足需求。得到好的出射光斑以后,如何接收物體表面的散射光并使其精確成像,是確保激光位移傳感器精度的關鍵問題。在直入射式三角法測量中,物體沿激光入射方向移動,物面并不垂直于成像光軸。那么在透鏡成像過程中(如圖1),由幾何成像公式可證明: tanα/tanβ=d1/d',即為理想成像的Scheimpflug條件[5]。要想達到理想的成像效果,光電探測器需依此條件放置。浙江激光位移傳感器答疑解惑