湖北光譜共焦位移傳感器性?xún)r(jià)比高

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2024-07-05

遠(yuǎn)距離測(cè)量:可遠(yuǎn)離被測(cè)物體進(jìn)行掃描測(cè)量。 測(cè)量效率高:不像接觸測(cè)頭那樣需要探測(cè)、返回、移動(dòng)等進(jìn)行逐點(diǎn)測(cè)量,可高速掃描測(cè)量。測(cè)量精度高:光斑可聚焦到很小,進(jìn)而可探測(cè)一般機(jī)械測(cè)頭難以探測(cè)的部位。 其中,光學(xué)測(cè)量以三角測(cè)量法應(yīng)用broadest。而根據(jù)三角測(cè)量法制成的三角位移傳感器通常所使用的光源為具有亮度高、探測(cè)信噪比高的激光光源,但使用激光進(jìn)行三角測(cè)量時(shí),照射到物體表面的激光會(huì)呈現(xiàn)顆粒狀的散斑,而且被測(cè)物體的顏色、材質(zhì)和放置的角度會(huì)影響的光斑的分布,從而確定像點(diǎn)的質(zhì)心位置變得異常困難,導(dǎo)致三角法測(cè)量誤差比較大,在測(cè)量光潔度高的物體表面時(shí)這些缺陷更為明顯,為了更加精細(xì)、更加穩(wěn)定的測(cè)量位移,需要采用新型位移測(cè)量技術(shù)。因此,現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。該傳感器利用光學(xué)共焦原理,通過(guò)測(cè)量材料表面的光譜變化來(lái)確定位移大小。湖北光譜共焦位移傳感器性?xún)r(jià)比高

本實(shí)用新型的工作原理如下:1)鹵素?zé)艄庠窗l(fā)出的光,通過(guò)Y型光纖后,一端經(jīng)光譜共焦透鏡組后,照射到被測(cè)物體表面,經(jīng)過(guò)光譜共焦透鏡組后買(mǎi)不同波長(zhǎng)的光產(chǎn)生光譜的色散。2)光源通過(guò)光譜共焦透鏡組后,照射到某一位置的被測(cè)物體,經(jīng)被測(cè)物體表面反射的某一波長(zhǎng)的單色光,反向回到Y(jié)型光纖的另一端,單色光到達(dá)共焦小孔,由于小孔濾波的作用,only有被測(cè)物體表面反射的該波長(zhǎng)單色光,通過(guò)共焦小孔后進(jìn)入光譜儀,采集光譜信息;并通過(guò)調(diào)整被測(cè)物體的位置,利用光譜儀來(lái)收集反射回來(lái)光的光譜信息。3)對(duì)采集到的光譜信息進(jìn)行光強(qiáng)的歸一化處理,并對(duì)原始的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪平滑等預(yù)處理后,擬合出一條符合平滑的曲線,然后采用高斯擬合的算法來(lái)進(jìn)行峰譜定位,高斯函數(shù)的峰值位置為其一階導(dǎo)數(shù)的零點(diǎn),可以認(rèn)為找到了高斯函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)零點(diǎn)就找到了高斯函數(shù)的峰譜位置。4)利用超精密的運(yùn)動(dòng)控制臺(tái),來(lái)標(biāo)定不同位置對(duì)應(yīng)的光譜譜峰值,找出一一對(duì)應(yīng)關(guān)系;標(biāo)定完成后,通過(guò)讀取軟件上峰譜值的大小,就可以測(cè)出被測(cè)物離光源的精確位置。以上only為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例,但本實(shí)用新型的技術(shù)特征并不局限于此。任何以本實(shí)用新型為基礎(chǔ),為實(shí)現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果,所作出地簡(jiǎn)單變化、等同替換或者修飾等。浦東新區(qū)光譜共焦位移傳感器品牌企業(yè)傳感器的測(cè)量范圍受到光譜共焦顯微鏡成像范圍的限制。

入射光纖,接收光纖,多個(gè)導(dǎo)光光纖外表面套設(shè)有保護(hù)套,所述保護(hù)套一端固定設(shè)置在探頭殼體內(nèi)。這樣通過(guò)保護(hù)套使入射光纖,接收光纖,多個(gè)導(dǎo)光光纖形成通過(guò)光源耦合器產(chǎn)生多色光,多色光在入射光纖中傳導(dǎo)到光譜共焦位移傳感探頭內(nèi)。通過(guò)光譜共焦位移傳感探頭內(nèi)的半透半反光學(xué)鏡和色散鏡頭使多色光發(fā)生光譜色散,不同波長(zhǎng)的單色光聚焦到不同的軸向位置,使波長(zhǎng)與被測(cè)物體的位移產(chǎn)生對(duì)應(yīng)關(guān)系;被測(cè)物體表面反射的反射光通過(guò)探頭接收并由接收光纖傳輸?shù)焦庾V儀,光譜儀對(duì)反射光進(jìn)行聚焦并通過(guò)設(shè)置在光譜儀中的感光元件對(duì)反射光進(jìn)行量化處理,量化后的光波在光譜儀上產(chǎn)生一個(gè)光譜波峰,光譜曲線的峰值位置與聚焦于被測(cè)物體表面的波長(zhǎng)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)關(guān)系;

這樣,通過(guò)棱鏡組對(duì)接收光纖的出光端發(fā)出的多色光進(jìn)行色散,色散后的光通過(guò)聚焦透鏡組進(jìn)行聚焦,使焦點(diǎn)位于感光元件上,通過(guò)感光元件與控制電路電性連接,從而實(shí)現(xiàn)電信號(hào)輸出,即對(duì)反射光進(jìn)行量化處理,量化后的光波在光譜儀上產(chǎn)生一個(gè)光譜波峰,光譜曲線的峰值位置與聚焦于被測(cè)物體表面的波長(zhǎng)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)關(guān)系;光譜儀將波長(zhǎng)、被測(cè)物體的位移和光譜波峰位置三者建立對(duì)應(yīng)關(guān)系后進(jìn)行分析,通過(guò)波光譜波峰位置反推出被測(cè)物體的位移,實(shí)現(xiàn)使用光譜共焦原理測(cè)量位移的過(guò)程。本實(shí)施例采用棱鏡組進(jìn)行色散,具有較小的光能量損失。光譜共焦位移傳感器可以應(yīng)用于材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、納米技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域。

當(dāng)光線射到半透半反膜上時(shí),一部分光線進(jìn)行透射到下三棱鏡上,一部分光線進(jìn)行反射,反射到背向所述反光鏡的一面,在上三棱鏡背向所述反光鏡的一面上進(jìn)行涂黑處理從而成為啞光面,當(dāng)光被半透半反光學(xué)鏡反射到啞光面上時(shí),被啞光面吸收,因此可以減少整個(gè)系統(tǒng)的雜散光,提高信噪比。由于半透半反膜的厚度很小,因此射到下三棱鏡上的折射光線的偏移量小,因此可認(rèn)為,多色光從下三棱鏡射出時(shí),基本不發(fā)生位置偏移,從下三棱鏡上射出的光線的光軸與從入射光線的出光端射出的光軸重合。這樣實(shí)現(xiàn)所有多色光的波長(zhǎng)共光軸,而且不發(fā)生光軸偏移,有利于后續(xù)對(duì)多色光進(jìn)行色散和聚焦。它可以測(cè)量物體的微小位移,精度可以達(dá)到亞微米級(jí)別。大連光譜共焦位移傳感器制造廠家

光譜共焦技術(shù)消除了光學(xué)像差和色差的影響,提高了測(cè)量精度。湖北光譜共焦位移傳感器性?xún)r(jià)比高

被測(cè)物體表面反射的反射光通過(guò)探頭接收并由接收光纖選擇性的傳輸?shù)焦庾V儀,光譜儀對(duì)反射光進(jìn)行聚焦并通過(guò)設(shè)置在光譜儀中的感光元件對(duì)反射光進(jìn)行量化處理,量化后的光波在光譜儀上產(chǎn)生一個(gè)光譜波峰,光譜曲線的峰值位置與聚焦于被測(cè)物體表面的波長(zhǎng)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)關(guān)系;光譜儀將波長(zhǎng)、被測(cè)物體的位移和光譜波峰位置三者建立對(duì)應(yīng)關(guān)系后進(jìn)行分析,通過(guò)光譜波峰反推出被測(cè)物體的位移,實(shí)現(xiàn)利用光譜共焦原理測(cè)量位移的過(guò)程;因此本方案中的光譜共焦位移傳感器通過(guò)光譜共焦工作原理,避免使用激光直接照射到物體表面而呈現(xiàn)顆粒狀的散斑,克服不易確定像點(diǎn)的質(zhì)心位置的缺陷。湖北光譜共焦位移傳感器性?xún)r(jià)比高