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商品编号:70420
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德国米铱光谱共焦位移传感器confocalDT, 色散传感器,白光色散传感器

价    格:询价

产    地:德国更新时间:2019/7/15 13:41:34

品    牌:Micro-Epsilon型    号:confocalDT

状    态:正常点击量:533

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米铱(北京)测试技术有限公司

联 系 人:林昭正

电     话:010-64398534

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等     级: (第 2年)

性     质:生产型,贸易型,服务型,

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德国米铱光谱共焦位移传感器confocalDT, 色散传感器,白光色散传感器


→ 适合于高速、高分辨率测量位移和距离→ 纳米级分辨率
→ 特别适合自动化行业和生产控制→ 工业级控制器,出色的信噪比
→ 几乎不受被测物表面反光特性的影响→ 探头不含主动电子元件
→ 极小的稳定测量光斑→ 优势:适合工业化大批量检测需要

实际应用中各种被测表面的高精度位移和距离测量

源于光谱共焦测量原理,用户可以实现超高精度位移和距离测量--同时适用于漫反射和镜面被测物。超小的测量光斑可以识别微小的几何尺寸和结构。同轴测量光路避免了阴影遮挡带来的问题,使光谱共焦位移传感器可以用于窄缝和深孔。采用90°出光版本光谱共焦传感器,客户可以测量深孔或凹槽内壁几何尺寸。


  
透明物体单侧厚度测量
源于光谱共焦测量原理,用户可以从一侧测量透明物体的厚度。仅用一支光谱共焦位移传感器,用户可以获得微米级别测量精度。控制器预存可编辑,可扩展的材料库。材料的光学特性,如折射率可以通过网络界面存储和编辑,无需安装额外软件。多峰值测量允许最多6个峰值,可以测量多层被测物(如夹层玻璃)的厚度。
  
高分辨率和高测量速度
光谱共焦控制器提供出色的信噪比,确保高精度测量。作为全球目前最快的控制器之一,德国米铱光谱共焦位移传感器特别适合高动态检测任务。快速表面补光技术可以快速调节光谱共焦传感器的曝光时间,以实现对于反光特性快速变化表面的稳定测量。输出端口包括RS422, Ethernet或EtherCAT以及模拟量输出。
 
使用简便的网络界面
源自客户友好的网络界面,光谱共焦位移传感器全部配置过程无需额外软件。网络界面可以通过Ethernet连接,提供设置和配置选项。材料特性被存储于可扩展材料数据库中。



应用领域:

共焦传感器多层厚度测量共焦传感器医疗器械测量
共焦传感器液面测量共焦传感器PCB板检测
共焦传感器光刻机定位共焦传感器手机行业检测
共焦传感器测量曲面玻璃共焦传感器测量深孔内部


智能手机的同质化一直是整个行业面临的最大难题之一,自从乔布斯凭借着iPhone革了手机的命之后,似乎一夜之间所有手机的外观都一样了,偶尔有一些“异类”也迅速被淹没。但这个行业最不缺的就是勇敢的开拓者和创新者。当前曲面玻璃显示屏,也常被称为2.5D玻璃屏幕手机逐渐称为智能手机新热点。

曲面屏具有很多优势:

(1)材质不容易损坏,弹性上比普通手机更强;外形看上去个性,至于实用性,鉴于手机尺寸有越做越大的趋势,曲面屏幕可能更加方便操作。

(2)曲面屏幕更易于人眼观看。专家表示这种屏确实更加符合人类视网膜弧度,能改善感官体验。这一点也许在曲面电视屏幕上的感受更直接一些。

(3)曲面屏幕厚度低,重量轻且功耗低。这与柔性屏幕采用的AMOLED——有源矩阵有机发光二极管技术有关。这种二极管省电、能耗低、支持弯曲显示。这对智能手机继续向着更加轻、薄且续航长来说十分有利。

随着曲面屏幕手机的推出,如何测量曲面玻璃的弧度,平面度,厚度以及三维轮廓成为业界新的技术难题。德国米铱公司采用光谱共焦位移传感器,对曲面玻璃屏幕进行测量,达到了良好的效果。

什么是光谱共焦测量原理呢?

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,小孔只允许聚焦最好的反射光通过。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,共可以得到超过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。

与激光三角反射式位移传感器相比,采用光谱共焦式位移传感器测量曲面玻璃的优势:
1)由于光谱共焦传感器采用分析光谱成分对应距离变化的原理,相比激光三角反射式传感器通过反射光斑在CCD上的位置换算距离变化的原理,光谱共焦传感器测量结果更加稳定,分辨率和线性度更好。实际的测量项目中,采用米铱光谱共焦位移传感器后,整个测量机台的重复性甚至可达亚微米级别。
2)对于曲面玻璃边沿较大角度的位置,光谱共焦位移传感器可以获得更大可测量区域。
3)激光三角反射式传感器更加适合测量漫反射被测物。而对于镜面反射的曲面玻璃,同轴测量原理的光谱共焦位移传感器更加适用。
4)光谱共焦位移传感器的测量光斑更小,测量频率更高,适合快速捕捉微小结构的位置变化。



产品参数


德国米铱光谱共焦位移传感器confocalDT, 色散传感器,白光色散传感器


德国米铱光谱共焦传感器参数


产品介绍

光谱共焦测量原理

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,白光不是最纯洁的光,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。

 

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(色散位移传感器)
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

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专用激光位移传感器。


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
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
激光三角反射式位移传感器只有在聚焦点光斑最小,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。


 

新技术,新可能

使用光谱共焦测量技术,可以得到超高分辨率。纳米级分辨率源于上述经过特殊处理得到的加长光谱范围。由于采用检测焦点的颜色,得到距离信息,光谱共焦传感器可以采用非常小的测量光斑,从而允许测量非常小的被测物体。这也意味着,即使被测表面有非常轻微的划痕,也逃不过光谱共焦传感器的眼睛。

由于光谱共焦传感器的光路非常紧凑和集中,使其非常适合测量钻孔结构。而其他测量方式,如激光三角反射式测量,对于小孔往往无能为力,因为小孔形成的阴影会遮挡反射光的光路,无法进行测量。针对这种小孔测量任务,德国米铱公司推出了IFS 2402微型光谱共焦传感器探头。这种探头拥有仅4mm的探头直径,可以探入小孔内部进行测量。

由于测量只使用白光,无需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。允许最长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。新技术,新可能

使用光谱共焦测量技术,可以得到超高分辨率。纳米级分辨率源于上述经过特殊处理得到的加长光谱范围。由于采用检测焦点的颜色,得到距离信息,光谱共焦传感器可以采用非常小的测量光斑,从而允许测量非常小的被测物体。这也意味着,即使被测表面有非常轻微的划痕,也逃不过光谱共焦传感器的眼睛。


由于光谱共焦传感器的光路非常紧凑和集中,使其非常适合测量钻孔结构。而其他测量方式,如激光三角反射式测量,对于小孔往往无能为力,因为小孔形成的阴影会遮挡反射光的光路,无法进行测量。针对这种小孔测量任务,德国米铱公司推出了IFS 2402微型光谱共焦传感器探头。这种探头拥有仅4mm的探头直径,可以探入小孔内部进行测量。

由于测量只使用白光,无需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。允许最长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。


德国米铱光谱共焦位移传感器confocalDT, 色散传感器,白光色散传感器




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