上海专业光谱共焦传感器

ERT光谱共焦位移传感器操作简单容易维护
★ 仅需三步设置即可一键开始测量，节约时间精力
★ 较高20mm/s扫描速度，数分钟之内即可完成测量
★ 000级大理石隔振设计，隔离1Hz以上环境振动影响，测量数据更精确
★ XY轴提供0.1μm分辨率光栅尺反馈，数据可重复性高

光谱共焦位移传感器的构成
光谱共焦位移传感器配备控制器、光纤和测量头。根据实际测量场景，控制器提供单通道、双通道和四通道选择，测量头也可依据量程和分辨率等要求进行配置。通过优化配置控制器和测量头，可为工业应用输出更为经济、性能强大和稳定的测量能力。

光谱共焦位移传感器在锂电池行业中的应用

触点检测
★ 3D表面形貌
★ 缺陷
电子制造

锂电池
正负极片
★ 3D表面形貌
★ 面粗糙度

集电器
★ 3D表面形貌
★ 面粗糙度
隔膜
★ 3D表面形貌
★ 缺陷




光谱共焦位移传感器原理简介
1. 一束白光穿过小孔S，照射在色散镜头组L上。色散镜头组把白光分解成不同波长的单色光，每一个波长对应一个固定的距离值。


2. 当对象出现在测量区域的时候，一个特定波长的单色光正好照射在其表面，并且反射进光学系统。


3. 此反射光通过一个小孔S,,（只有**聚焦在被测体表面的光才可以穿过这个小孔），由波长识别系统(光谱仪)识别其波长，从而得到其所代表的精确距离值。


4.由光源射出一束宽光谱的复色光（呈白色），通过色散镜头发生光谱色散，形成不同波长的单色光。每一个波长的焦点都对应一个距离值。测量光射到物体表面被反射回来，只有满足共焦条件的单色光，可以通过小孔被光谱仪感测到。通过计算被感测到的焦点的波长，换算获得距离值.

光谱共焦传感器的特点：
高效、稳定测量
★ 点、线、面三种测量模式，应对从简单到复杂的测量任务
★ 2D轮廓测量，包含长宽高、角度和台阶高度等十余项
★ 3D形貌测量，包含体积、表面积、翘曲度和腐蚀分析等
★ 符合国际ISO25178标准的面粗糙度测量分析
光谱共焦传感器在精密制造领域的应用
激光微纳加工
EDM电火花加工
★ 3D表面形貌
★ 槽宽 ★ 孔深 ★ 面积、体积 镭雕表面凹坑
★ 3D表面形貌 ★ 内径 ★ 深度 EDM电火花加工
★ 3D表面形貌 ★ 长宽高 ★ 表面粗糙度 ★ 槽深、槽宽

光谱共焦位移传感器的混色光是由众多不同波长光线组成的，我们称之为光谱。
所有不同波长的可见光重叠在一起，形成白光。人类肉眼可见光的波长范围从400nm (蓝光)到700nm (红光)。通过透镜，不同颜色的光不会聚焦到同一个点上。这种现象称为色差透镜错误或者叫色差透镜偏差。
众所周知，自然界的日光属白光一种，白光不是较纯洁的光，而是许多单色光组成的。光在不同介质中传播可能会有角度偏差的现象产生，而实际的白光照射下不同介质将有很多单线光的折射。光学材料（透镜）对于不同单色光的折射率是不同的，也就是折射角度不同波长愈短折射率愈大，波长愈长折射率愈小（这也是不同望远镜所谓的色差不同的原因），同一薄透镜对不同单色光，每一种单色光都有不同的焦距，按色光的波长由短到长，它们的像点离开透镜由近到远地排列在光轴上（不同的单色光的波长是不同的）这样成像就产生了所谓色差透镜错误。色差透镜错误使成像产生色斑或晕环。在摄影器材中，应通过特殊处理，尽量消减色差透镜错误导致的成像问题。常用的消除方法有双胶合系统与双分离系统。


而光谱共焦位移传感器的测量方法恰恰利用这种物理现象的特点。通过使用特殊透镜，延长不同颜色光的焦点光晕范围，形成特殊放大色差，使其根据不同的被测物体到透镜的距离，会对应一个精确波长的光聚焦到被测物体上。通过测量反射光的波长，就可以得到被测物体到透镜的精确距离。这一过程与摄影器材通过各种方法消减色差的过程正好相反。

为了得到上述特殊的色差，需要在光谱共焦位移传感器的探头内使用若干特殊透镜，用来根据所需量程将光线分解。最后使用一个凸透镜，将传感器探头射出的光线聚拢在一条轴线上，形成所谓的焦点轴线。如果不使用凸透镜，传感器探头射出的光将分散开来，测量也就无法进行了。


白色光通过一个半透镜面到达凸透镜。上述特殊色差就在这里产生。光线照射到被测物体后发生反射,透过凸透镜，返回到传感器探头内的半透镜上。半透镜将反射光折射到一个穿孔盖板上，小孔只允许聚焦较好的反射光通过。透过穿孔盖板的光是一组模糊光谱，也就是说若干不同波长的光都有可能穿过小孔照在CCD感光矩阵单元上。但是只有在被测物体上聚焦的反射光拥有足够光强，在CCD感光矩阵上产生一个明显的波峰。在穿孔盖板后面，需要一个分光器测量反射光的颜色信息。分光器类似一个特制光栅，可以根据反射光的波长，增强或减弱折射率。因此，CCD矩阵上的每一个位置，对应一个测量物体到探头的距离。
光谱共焦位移传感器在整个量程上，共可以得到**过30,000个测量点。这里只计算光线波长，用以产生测量信号。反射光产生的信号波峰振幅并不在信号测量依据之内。也就是说反射光的光强不会影响测量结果。

这意味着，无论有多少反射光从被测物体反射回来，测量的距离结果可能是不变的。因为反射光的光强仅仅取决于反射物体的反光程度。因此，采用ERT公司的光谱共焦位移传感器，即使被测物体是强吸光材料，如黑色橡胶；或者是透明材料，如玻璃或者液体，都可以进行正常可靠的测量。