技术文章
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【技术文章】激光位移传感器检测类圆弧工件表面研究

2022-06-09
摘要:基于直射式点激光三角法原理,分析测点表面法向与投射激光间夹角变动引起的误差情况,提出采用另设的倾斜传感器,专门对因单一传感器测量时的不准确区段进行检测,根据曲率半径确定可信区段、并通过两传感器可信区段的拼接,实现不同半价圆弧衔接构成的截面型线上各点的检测。经实验验证表明,对表面曲率半径>20mm的圆弧,测量误差<100µm。 关键词:曲面检测;激光位移传感器;三角法测量;可信区段 在...

【技术文章】激光三角法测距传感器的参数优化

2022-05-25
摘要:为了使激光三角测距传感器适应漫反射较弱的光滑被测表面,提高测量精度,分析了工作角取值对漫反射光采集的影响,以及成像系统参考点处垂轴放大率与光学分辨率的关系,对传感器的结构参数进行了优化。实验结果表明:对于表面粗糙度Ra小于0.8μm的被测面,工作角取值不应大于40°以保证成像质量;在成像良好的情况下,参考点的垂轴放大率越大,系统测量精度越高,实验系统在60mm工作距下测量误差小于5μm...

【技术文章】光谱共焦传感器校准方法对比分析

2022-05-18
摘要:主要对光谱共焦传感器的校准时的误差进行研究。分别利用激光干涉仪与高精度测长机对光谱共焦传感器进行测量,用球面测头保证光谱共焦传感器的光路位于测头中心,以保证光谱共焦传感器的在测量时的安装精度,然后更换平面侧头,对光谱共焦传感器进行校准。用最小二乘法对测量数据进行处理,得到测量数据的非线性误差。结果表明:高精度测长机校准时的非线性误差为0.030%,激光干涉仪校准时的分析线性误差为0.0...

【技术文章】基于双共焦传感器的薄膜厚度测量技术

2022-05-13
摘要:研究了基于双共焦传感器的薄膜厚度测量技术,搭建实际系统对自支撑Au、Mo膜进行测量。结果表明,该系统有效消除了薄膜翘曲、不完全展平的影响,测量精度达到干涉仪水平。 关键词:共焦;薄膜;厚度;测量 采用激光加载方式可以得到TPa压强下材料的状态方程信息,这对于ICF研究、天体及地球物理具有重要意义。在这一研究方法中,激光驱动厚度仅为几十μm的薄膜(台阶)样品产生冲击波,根据薄膜(台阶)厚...

【技术文章】光谱共焦位移传感器镜头设计

2022-05-07
摘要:光谱共焦位移传感器是一种以波长信息反映位移变化的非接触式光电位移传感器,色散镜头是传感器重要组成部分,其轴向色散与波长之间的线性度和色散范围会影响系统整体性能。为产生较大的线性轴向色散和良好的线性度,文章阐述了光谱共焦位移传感器的基本原理,分析了轴向色散与玻璃材料及波长之间的关系,使用ZEMAX光学设计仿真软件的多重结构功能,设置评价函数操作数进行优化得到了一个镜头组。镜头组采用正负透...

【技术文章】激光三角测量传感器简介

2021-12-08
激光三角测量传感器通过测量来自目标表面的反射光来确定目标的位置。根据它们的预期应用和性能,这些传感器可以分为两类。高分辨率激光器通常用于需要稳定性、高精度和低温漂移的位置和位移监测应用。接近式激光三角测量传感器通常用于检测组件的存在,或用于计数应用。与其他高性能技术相比,它们也更便宜。本文介绍了高分辨率解决方案的特性、它们的优缺点、工作原理和应用。工作原理激光三角测量传感器包括CMOS/CC...

【技术文章】使用激光位移传感器进行精密测量时需要考虑的“关键因素​”

2021-12-03
当今市场上的大多数非接触式激光三角位移传感器都使用相同的测量原理,即激光三角测量技术,将目标距离转换为输出信号。然而,传感器机械、光学、机械稳定性和信号处理算法的个性化设计可能因供应商而异。有许多因素在确定实际激光传感器精度方面都起着重要作用。因此,不仅要了解这些因素以及它们在多大程度上影响传感器精度,而且还要了解传感器供应商最近开发的创新技术,以帮助克服这些潜在错误,这一点至关重要。 目标...

【技术文章】集成快速转向镜的激光三角位移传感器

2021-09-24
未来的生产模式,需要快速和高分辨率的三维在线测量系统。目前最先进的三维测量系统是机械扫描系统,如坐标测量机。这些系统通过外部致动器操纵样品或传感器(例如触觉探针或光学点传感器)的位置,但是其可实现扫描速度受到大运动质量的限制。如果需要更高的吞吐量,通常采用基于摄像机的系统,例如基于结构光的系统,但是这些系统的最大可实现分辨率约为10µm。 激光三角测量传感器具有高达1m的测量范围和高达30...

【技术文章】光谱共焦探头的二维光谱信号模型

2021-09-22
共焦显微镜(CM)是生物学研究、材料科学和表面形貌测量的有力工具。在共焦成像或精密计量应用中,通常需要基于机械设备的轴向扫描。作为传统CM的一种变体,彩色CM(光谱共焦传感器)可以通过增色物镜实现快速轴向扫描。色散物镜设计为具有纵向色差,其中不同的光谱成分聚焦在不同的轴向位置。结合共焦针孔,光谱共焦传感器可以用不同峰值波长的光谱信号对位移进行编码,然后通过信号处理对接收到的光谱信号中的位移进...

【技术文章】小型激光三角位移传感器的研制及温度漂移补偿方法

2021-09-17
随着现代智能检测技术的发展,对测量精度的要求越来越高,其中非接触式位移测量是一项关键技术。激光三角位移传感器(LTDS)是一种将激光的高方向性和高亮度特性与三角测量原理相结合的测距传感器。它具有应用范围广、范围大、精度高、响应速度快等优点。它广泛应用于许多领域,如空间定位,厚度测量和表面缺陷检测。 与传统的工业测量相比,一些特殊的应用场景提出了更为严峻的挑战和要求。在测量热轧高温工件的形状时...

【技术文章】基于几何相位超表面的光谱共焦位移传感器

2021-09-01
近日,来自韩国的朝鲜大学Hyo Mi Park等人在杂志“Applied Optics”上发文“Vision chromatic confocal sensor based on a geometrical phase lens”,提出一种基于几何相位超表面的光谱共焦位移传感器。 图1. 几何相位超透镜的工作原理几何相位透镜是一种通过操控入射光的偏振状态来实现光束聚焦的超透镜。如图1所示,当...

【技术文章】衍射光栅提高激光三角位移传感器的测量精度

2021-07-09
激光三角测量是位移传感传感器最常用的原理之一,具有非接触式测量、精度高、鲁棒性好、成本效益高等特点。近年来,激光三角位移传感器已经广泛应用于工业和科学的许多分支,如精密工程,航空航天制造业,设备状态监测,材料科学,中医科学和农业科学。激光三角位移传感器利用传感器头、被测对象和位置敏感探测器之间的三角形几何结构,可以通过位置敏感探测器上激光光斑的位置变化来确定目标距离。研究人员在提高LTS性能...

【技术文章】光谱共焦位移测量的自参考色散校正

2021-07-09
位移测量在现代工业和科学研究中起着基础性的作用。为了满足不同的测量要求,人们提出了各种不同的测量方法。光谱共焦位移测量技术能够利用宽带光源沿光轴产生连续聚焦,根据色差原理,样品表面的轴向位置对应于反射光谱的聚焦波长。因此,通过从反射光谱中提取焦点波长,可以快速获得样品表面的轴向位置。 根据共焦原理,探测器前的共焦针孔应尽可能小,以遮挡离焦光。然而,由于针孔通常具有固定的物理尺寸,因此产生了不...

【技术文章】光谱共焦定量逆色散物镜的设计

2021-07-09
光谱共焦位移传感器是一种测量精度达到亚微米甚至更高的非接触式光电位移传感器。它几乎可以测量所有类型的材料,测量前不需要对被测样品进行处理。与传统的共聚焦显微镜方法相比,省去了轴向扫描机构,可以实现更快、更精确的测量。由于其优点,光谱共焦位移传感器已成为ISO标准中推荐的光学元件表面轮廓测量仪器之一。色散物镜的轴向色差是光谱共焦位移传感器的重要组成部分,它决定了传感器的测量范围。轴向色差与波长...

【技术文章】光谱共焦位移传感器线性超色差透镜的设计

2021-07-09
光谱共焦位移传感器是一种基于光波长位移调制的非接触式位移传感器。它也是一种新型的超高精度、超高稳定性的光电位移传感器,近年来对快速、准确的非接触式测量变得越来越重要。光谱共焦位移传感器不仅可以测量位移,还可以用于圆直径的测量,以及薄膜的折射率和厚度的测量,在光学计量、光化学、生物医学光学等领域具有广泛的应用前景。光谱共焦位移传感器的诞生得益于共聚焦显微镜的研究。它们的工作原理相似,都基于共焦...