ERT的白光光谱共焦的检测技术让我们进入纳米级的测量领域
光谱共焦产品的*特性能
1. 产品原理:全新的光谱共焦原理,可测量距离和厚度;
2. 任何材质和表面:包括镜面、玻璃、陶瓷、半导体、高光金属等表面均可进行纳米级测量;
3. **高精度测量:小线性度可达0.03μm,高分辨率为0.3 nm;
4. 光谱共焦传感器从100μm-42 mm的可选量程;
5. 光谱共焦传感器**高采样频率:2K-60KHz,用于生产线,替代人工并提高合格率;
6. 光谱共焦传感器测量范围较广,几乎无死角,解决激光三角法测量无法回避的因表面材质变化或倾斜而导致测量误差等问题,大可测倾角87度;
7. 光谱共焦传感器可进行透明工件(LCD、LCM、手机摄像头等)多层厚度的测量,小可测量厚度为400 nm;
8. 光谱共焦传感器可用于实验室的2D轮廓测量、3D微观形貌分析、表面粗糙度测量,到工业在线检测、自动化控制等。
光谱共焦传感器信号数据处理
光谱共焦传感器的光谱信息处理的终目的是为了得到峰值波长,但是光纤耦合器的内部回光、光源光强分布的不均匀、CCD 对不同波长光响应程度的不同、光谱共焦传感器系统的噪声等因素都会对谱峰定位造成影响,需要进行预处理后再用适当的算法提取峰值波长。 在光谱仪中得到的光谱信息包括光纤内部返回的背景光和从被测物表面返回的信号光。为了得到有用的信号光,首先需要对背景光进行采集,然后从光谱仪得到的数据中减去背景光。此外还要考虑光源光谱光强分布不均匀的影响。光源光谱特性后的光谱光强分布图,从图中可以看出峰值波长发生了偏移,所以需要对光源光强进行归一化处理。另外由于传感器在各个环节都会产生随机噪声,所以需要进行光谱共焦传感器的光谱去噪,常用的光谱去噪方法有中值滤波、小波函数滤波等,比较了不同的滤波方法后,终选择了用 db6 小波进行 6 次分解强制消噪,因为光谱共焦传感器经过其滤波处理后谱峰定位的重复性较好.
光谱共焦传感器具有的测量能力,可以稳定的测量任何材质(如,镜面、玻璃、不锈钢、白色陶瓷、高光金属、基板等)无论什么表面均可在1μm内稳定测量。即使多种材质存在,用同一安装方式也可以稳定测量。
光谱共焦传感器具有的角度特性,可测倾角87°,由于其同轴共焦原理,所以无像差干扰问题,即使被测物有过大倾角也不会影响测量精度。
镜面、透明、半透明体表面也可以有的角度特性,使用光谱共焦传感器,*严格的角度调整就可以进行高精度测量。即使被测物在运动过程中的跳动也不会对测量造成过大的影响。
对于透明体内测激光切割的定位,光谱共焦位移传感起可一通过单点定位到对应的位置。
光谱共焦传感器的选择方法参考一
光谱共焦传感器的参数选择,很多厂家都提供多个级别的光谱共焦传感器供客户选择。常用于选择光谱共焦传感器的指标包括传感器的精度,该参数也有其他称呼,如线性度、横向精度误差等。指的是光谱共焦传感器的测量值偏离理论真实值的偏差程度。这个参数直接反应测得准不准。*二个就是分辨率,这个参数指传感器做出示数变化所需要的小位移变化量,通常分辨率参数值要小于精度。*三个是测量速度,以ERT/CCS系列光谱共焦传感器为例,其测量速度可以达到10kHz, 测量速度直接决定测量是否可以跟得上被测物的变化速度,能否完整反应位移变化的全过程。扫描频率对要求快速扫描的应用领域,如手机部件检测至关重要,直接决定测量cycle time. 这里特别要注意的,不要单纯比较说明书中的测量频率,某些的标出的测量频率值惊人的高,其实不能长时间使用,因此不具备实际意义,另外某些的误差和分辨率参数都是在多次平均后得到的,切勿在不同的基准上进行比较。
当然除此以外,还有很多参数可以决定传感器的性能,包括能够承受环境温度指标,能够承受的振动和冲击指标等等。为什么要选择合适的指标呢?因为越高的技术参数一定意味着制造工艺的复杂和难度提升,也必然价格昂贵。所以各位制定测量要求时,一定不要凭空想象,提一个**高的测量要求。我见过有的传感器使用单位,动辄要几个微米,甚至纳米级别的测量精度,测量速度还**高,问其真的有必要提这么高的要求吗?回答却往往是不必要,或者要求高余量大。但是大家要记住,没有无代价的指标提升,每一个高指标背后都是真金白银的付出。另外选择光谱共焦位移传感器时,要特别注意一点,各家厂商对参数的标注标准是不一样的。如法国的光谱共焦传感器,通常标注的是真实参数,甚至是保守参数。而日系,在标注时,会以平均后的结果为准。看参数表时,要仔细看看下面的小字,日系**高的参数往往源自多次平均后的结果。光学测量会产生一些毛刺,通过平均的方法可以大大平滑测量结果。
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