常州优质光谱共焦 LANAHAI/ERT

光谱共焦大角度传感器的优势
当镜面被测物边沿有很大倾斜角度时（如手机3D玻璃边沿），激光三角反射法位移传感器的回光可能发生很大角度的反射，导致侧向收光器回光很少，无法测量。
在比较大的弯曲或倾斜角度内，只要有一小部分光返回，就可以完成测量任务。不需要倾斜安装或使用镜面反射特殊型号位移传感器，减少了传感器品种数和安装难度，大大提高使用效率。光斑大小的影响
ERT的白光同轴共焦光谱检测技术让我们进入纳米级的测量领域
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：较小线性度可达0.03μm，较高分辨率为0.3 nm；
4. 从100μm-42 mm的可选量程；
5. **高采样频率：2K-60KHz，用于生产线，替代人工并提高合格率；
6. 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，较大可测倾角87度；
7. 可进行透明工件（LCD、LCM、手机摄像头等）多层厚度的精确测量，较小可测量厚度为400 nm；
8. 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。
光谱共焦法
是利用波长信息测量距离的。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。光谱共焦法的光谱共焦原理可以保证即使被测物存在倾斜或者翘曲，也可以进行高精度的测量，测量点不会改变。
激光三角反射式位移传感器只有在聚焦点光斑较小，离开聚焦点后光斑都会变大。对于测量微小结构的测量任务，可能会带来测量困难。
在量程范围内，测量有效波长的光永远都在焦点上，可以全量程保持分辨率和精度。因此光谱共焦位移传感器特别适合测量微小几何结构和轮廓变化。
光谱共焦位移传感器具有**强的测量能力，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。


光谱共焦位移传感器具有**强的角度特性，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**强的角度特性，使用光谱共焦位移传感器，*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。
激光光斑可能在透明被测物表面发生透射，在被测物内部产生光晕，从而导致激光位移传感器测量偏差。另一方面，激光位移传感器需要光斑在被测物表面形成漫反射，在一个倾斜角度上收集回光。而对于镜面反射被测物，能够进入侧面收光器的光线很少，可能导致测量困难，需要倾斜安装或使用镜面检测**激光位移传感器。
半透明材质光斑周围的漫反射光被小孔阻挡无法返回到光谱分析仪，不会影响测量。这种方法和全息原理相似，理论上每一束经过小孔返回的光都携带了距离信息，透明表面或镜面也会反射一部分光回去，所以透明材质也可以测量。采用同轴检测，发射光和返回光在同一轴线上，避免因全反射导致的回光不足问题。光谱共焦传感器可以用于检测镜面被测物。镜面物体大角度测量的影响。
光谱共焦位移传感器与激光位移传感器的对比：
激光三角反射法位移传感器光谱共焦位移传感器（光谱共焦传感器）遮挡阴影的影响
高度变化映射到传感器像位移，根据三角函数计算出高度距离。图中阴影部分是测量盲区。
光线是从四面八方照射过来的，即使大部分的光线被阻挡，只要有一小部分返回，照样可以测量，甚至能测量其它方法无法测量的小孔和槽底部。一个光谱共焦传感器可以起4个从不同方向照射的激光位移传感器的作用。透明体和镜面被测物的影响

光谱共焦位移传感器 CDS-200 OP2-Fc广泛应用于物体位移、振动、形变、透明体厚度等各种高精度非接触式测量。


光谱共焦位移传感器 CDS-200 OP2-Fc原理
光谱共焦法是利用波长信息测量距离的。由光源射出一束宽光谱（LED)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。光谱共焦法的色散共焦原理可以保证即使被测物存在倾斜或者翘曲，也可以进行高精度的测量，测量点不会改变。

光谱共焦传感器信号数据处理
光谱信息处理的较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、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，较终选择了用 db6 小波进行 6 次分解强制消噪，因为经过其滤波处理后谱峰定位的重复性较好