湖州新款色散光谱共焦传感器

光谱共焦传感器采值是在移动平均的数值
光谱共焦技术对于位移测量的稳定性远远**传统的激光位移传感器，所以专业的光谱共焦位移传感器输出测量值时是不加任何的移动平均的，多数低端光谱共焦位移传感器因为自身稳定性差，都需要加1024次甚至更高的移动平均来让测量数据稳定下来。移动平均较大的问题就是在运动测量中让测量数据完全偏离被测表面真实形状。ERT光谱共焦位移传感器正常模式下均采用无移动平均模式测量。

光谱共焦传感器是区别于普通传感器的。比如说：光谱共焦的精度比普通激光位移传感器的精度要高很多，光谱共焦的基本是纳米级的精度，而普通激光的较高也是微米级的。但是光谱共焦的量程却远远小于普通激光位移传感器。

光谱共焦传感器的应用是属于高精密测量范畴，由于测量只使用白光，*额外附加激光安全措施。由于探头本身不含有任何电路，传感器探头还可以被用于有防爆要求的环境或者有电磁干扰要求的环境。而控制器可以被放置于安全距离以外。允许较长50m的光纤连接探头和控制器。但是，需要禁止在光路上存在遮挡物或小颗粒，这会影响测量精度，甚至使测量变得不可完成。由于采用的是光学测量方法，探头到被测物体的距离也有一定限制。
光谱共焦传感器的角度特性 角度特性是指可测量样品的较大倾角。欧系光谱共焦位移传感器都会明确标明每个测头对应的较大可测倾角。针对漫反射表面ERT共焦位移传感器测头可以达到±87°，针对镜面反射TERT共焦位移传感器各种测头基本都可以达到±20°以上。这个参数对测量非平面表面非常关键，尤其针对3D玻璃、点胶胶水及高光金属表面。日系及国产光谱共焦位移传感器因为此参数非常低，多数未明确标出。角度特性差会导致众多异形位置无法正常测量到。
手机智能化普及程度越来越高，随着3C产品外型设计的飞速更新，材料工艺的不断升级，近年来3C产品加工制造过程中的自动化测量越来越多在使用光谱共焦位移传感器。在手机后壳、中框段差，LOGO段差，摄像头段差，2D/3D屏表面轮廓等众多测量应用中，光谱共焦位移传感器发挥了其*特的优势。中国自动化测量市场把光谱共焦位移传感器定义为一种高精度可以解决众多高难度测量应用的新型传感器。


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，需要在传感器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。


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，采用德国米铱公司的光谱共焦传感器，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。