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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，光谱共焦传感器的测量点不会改变。

光谱共焦传感器 CCS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。


光谱共焦传感器 CCS系列原理
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。

光谱共焦传感器的**特点是其他传感器无法比拟的
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，所以光谱共焦传感器对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。

光谱焦传感器测量原理
光谱共焦位移传感器是一种通过光学色散原理建立距离与波长间的对应关系，利用光谱仪解码光谱信息，从而获得位置信息的装置，白光LED 光源发出的光通过光纤耦合器后可以近似看作点光源，经过准直和色散物镜聚焦后发生光谱色散，在光轴上形成连续的单色光焦点，且每一个单色光焦点到被测物体的距离都不同。当被测物处于测量范围内某一位置时，只有某一波长的光聚焦在被测面上，该波长的光由于满足共焦条件，可以从被测物表面反射回光纤耦合器并进入光谱仪，而其他波长的光在被测物面表面处于离焦状态，反射回的光在光源处的分布远大于光纤纤芯直径，所以大部分光线无法进入光谱仪。通过光谱仪解码得到光强较大处的波长值，从而测得目标对应的距离值。由于采用了光谱共焦传感器的共焦技术，因此该方法具有良好的层析特性，提高了分辨力，并且对被测物特性和杂散光不敏感。
所以光谱共焦传感器的结构设计 在光谱共焦位移传感器系统中，系统的测量范围受4个方面的因素影响：
1）光谱共焦传感器光源光谱分布范围；
2）色散镜头在工作波段范围内的轴向色差；
3）光谱仪的工作波段；
4）光纤耦合器的工作波段。选择的白光LED 光源的光谱分布，波段 400～800 nm，所以在设计过程中，色散镜头、光谱仪和光纤耦合器的工作波段要尽量与光源的波段一致，较终光谱共焦传感器的系统的测量范围为色散物镜在其共同工作波段范围内的轴向色差。