光谱共焦传感器的种类和选型

光谱共焦传感器的种类和选型

光谱共焦传感器在工业测量领域发挥着重要作用，其种类多样，选型要点复杂。本文将详细介绍光谱共焦传感器的主要类型及其选型要点，帮助读者更好地理解和应用这一技术。

光谱共焦传感器的种类

点光谱共焦传感器

点光谱共焦传感器主要用于单点测量，能够精确测量物体的某一具体位置。在2D检测中，它可以识别表面X/Y轴的特征，如曲面度、粗糙度、段差等。通过特殊支架，还可以实现Z方向的双头测厚。

线光谱共焦传感器

线光谱共焦传感器在检测多个测量区域和获取被测物表面Z轴信息方面表现优异。它能够同时测量一条线上的多个点，适用于在线全检应用，提升检测节拍。

线阵光谱共焦传感器

线阵光谱共焦传感器可以看作是由一系列的点阵光谱共焦组合而成，每两个光谱共焦点状光斑之间的间隔相等。它能够在一条直线上提供多个点的测量数据，进一步提高了测量的效率和精度。

面光谱共焦传感器

面光谱共焦传感器能够同时测量物体表面的多个点，形成二维或三维图像，适用于复杂表面的检测。它能够提供更全面的测量数据，满足高级检测需求。

定制解决方案

根据具体应用场景和客户需求，光谱共焦传感器还可以提供定制化的解决方案。这些方案结合了多种传感器技术和测量策略，以满足特定的测量精度、速度和稳定性要求。

光谱共焦传感器的选型要点

1. 确定测头工作量程

根据被测物的位移变化范围选择合适的量程。量程过小会导致无法测量大范围位移，过大则可能降低测量精度。

2. 确定样品到测头前端的工作距离

参考距离是测量值为零的点到探头前端的距离。它决定了传感器的实际可测量范围。在选型时，需要确保被测物在传感器的工作距离内。

3. 考虑合适的光斑大小和最大倾角

光斑大小影响测量的分辨率和精度，而最大倾角则决定了传感器对倾斜表面的测量能力。

4. 控制器选型

根据工作频率、是否需要编码器触发、是否需要多通道等因素选择合适的控制器。

5. 特殊应用场景考虑

• 曲度较大的镜面：优先考虑大角度镜头。
• 粗糙表面：优先选择角度大、光斑小的镜头。
• 高分辨率要求：如测量微小缝隙沟槽、寻边、测量弧高时，优先选择角度大、光斑小的测头。
• 材料测厚：对于不透明材料或精度要求较高的透明材料，建议使用双测头对射测量；对于平整度及透明度高且精度要求不高的透明材料，可以使用单测头测厚。
• 透明膜厚测量：最小膜厚需大于测头量程的1/20。
• 多通道并列测量：优先选择小直径测头。

6. 安装与环境要求

确保安装空间满足要求，避免在极端温度、湿度、振动等环境下使用传感器。同时，注意光纤跳线的连接和保护，避免折弯半径过小或施加过大的弯曲应力。

7. 实时性输出要求

对于实时性输出要求较高的应用，可考虑带模拟量输出控制器的传感器。

本文原文来自pomeas.cn