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詳解激光三角位移傳感器的原理及市場應用

2023 - 09 - 16

大家好，今天給大家詳細說明下目前我們市面上用的激光位移傳感器內部構造及詳細原理、應用、市場種類、及未來發(fā)展，我在網(wǎng)上搜索了很多資料，發(fā)現(xiàn)各大平臺或者廠商提供的信息大多千篇一律或者式只言片語，要么是之說出大概原理，要買只講出產(chǎn)品應用，對于真正想了解激光位移傳感器三角回差原理的朋友們來說總是沒有用辦法說透，我今天花點時間整理了各大平臺的大牛們的解釋，再結合自己對產(chǎn)品這么多年來的認識，整理出以下這篇文章，希望能給想要了解這種原理的小伙伴一點幫助！好了廢話不多說我們直接上干貨首先我們要說明市面上的激光測量位移或者距離的原理有很多，比如最常用的激光三角原理，TOF時間飛行原理，光譜共焦原理和相位干涉原理，我們今天給大家詳細介紹的是激光三角測量法和激光回波分析法，激光三角測量法一般適用于高精度、短距離的測量，而激光回波分析法則用于遠距離測量，下面分別介紹激光三角測量原理和激光回波分析原理。讓我們給大家分享一個激光位移傳感器原理圖，一般激光位移傳感器采用的基本原理是光學三角法：半導體激光器：半導體激光器①被鏡片②聚焦到被測物體⑥。反射光被鏡片③收集，投射到CMOS陣列④上；信號處理器⑤通過三角函數(shù)計算陣列④上的光點位置得到距物體的距離。一、激光位移傳感器原理之激光三角測量法原理1．激光發(fā)射器通過鏡頭將可見紅色激光射向被測物體表面，經(jīng)物體反射的激光通過接收器鏡頭，被內部的CCD線性相機接收，根據(jù)...
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白光干涉測厚傳感器在晶圓水膜厚度測量中的應用及操作步驟詳解

2024 - 01 - 21

白光干涉測厚儀是一種非接觸式測量設備，廣泛應用于測量晶圓上液體薄膜的厚度。其原理基于分光干涉原理，通過利用反射光的光程差來測量被測物的厚度。白光干涉測厚儀工作原理是將寬譜光（白光）投射到待測薄膜表面上，并分析返回光的光譜。被測物的上下表面各形成一個反射，兩個反射面之間的光程差會導致不同波長（顏色）的光互相增強或者抵消。通過詳細分析返回光的光譜，可以得到被測物的厚度信息。白光干涉測厚儀在晶圓水膜厚度測量中具有以下優(yōu)勢：1. 測量范圍廣：能夠測量幾微米到1mm左右范圍的厚度。2. 小光斑和高速測量：采用SLD（Superluminescent Diode）作為光源，具有小光斑和高速測量的特點，能夠實現(xiàn)快速準確的測量。下面是使用白光干涉測厚儀測量晶圓上水膜厚度的詳細步驟：1. 準備工作：確保待測晶圓樣品表面清潔平整，無雜質和氣泡。2. 參數(shù)設置：調整白光干測厚涉儀到合適的工作模式，并確定合適的測量參數(shù)和光學系統(tǒng)設置。根據(jù)具體要求選擇光譜范圍、采集速度等參數(shù)。3. 樣品放置：將待測晶圓放置在白光干涉測厚儀的測量臺上，并固定好位置，使其與光學系統(tǒng)保持穩(wěn)定的接觸。確保樣品與測量臺平行，并避免外界干擾因素。4. 啟動測量：啟動白光干涉測厚儀，開始測量水膜厚度。通過記錄和分析返回光的光譜，可以得到晶圓上水膜的厚度信息?？梢酝ㄟ^軟件實時顯示和記錄數(shù)據(jù)。5. 連續(xù)監(jiān)測：對于需要連續(xù)監(jiān)測晶圓上水膜厚度變...
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超聲波測距傳感器在鋰電池生產(chǎn)過程中測量卷繞直徑的應用

2023 - 03 - 07

本次應用報告旨在介紹超聲波測距傳感器在鋰電池生產(chǎn)過程中測量卷繞直徑的應用情況。首先，本文將介紹超聲波測距傳感器的基本工作原理和特點，然后詳細介紹其在鋰電池生產(chǎn)中的應用情況，并對其應用效果進行評估和總結。一、超聲波測距傳感器的基本工作原理和特點超聲波測距傳感器是一種通過超聲波測量距離的傳感器，其測量原理非常簡單，就是利用超聲波在空氣中的傳播速度快，而且與環(huán)境中的溫度、濕度等因素無關的特點。具體來說，超聲波測距傳感器通過發(fā)射超聲波信號，當這些信號遇到物體時就會反射回來，傳感器通過感受這些反射信號的到達時間，從而計算出物體與傳感器之間的距離。超聲波測距傳感器具有響應速度快、距離測量范圍廣、測量精度高和使用方便等特點。因此，在工業(yè)自動化、機器人、汽車和航空等領域已經(jīng)廣泛應用。二、超聲波測距傳感器在鋰電池生產(chǎn)中的應用鋰電池的核心部件是電芯，而電芯的生產(chǎn)過程中就需要進行鋰電池卷繞。卷繞的直徑大小對于電芯的性能有很大的影響。因此，測量卷繞直徑是電芯生產(chǎn)過程中非常重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的測量方法是利用拉尺、卡尺等工具進行物理測量，但是由于電芯內部結構復雜、精度要求高、測量效率低等因素，往往會出現(xiàn)誤差較大的情況。超聲波測距傳感器可以很好地解決這個問題。具體來說，在電芯卷繞時，只需要將超聲波測距傳感器置于卷繞機上方，然后通過發(fā)射超聲波信號測量卷繞軸的直徑大小即可。由于超聲波的反射信號可以穿透物體，因此不會對...
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光譜共焦傳感器在激光隱切技術（激光隱形切割）晶圓切割中發(fā)揮了哪些作用？

2023 - 09 - 25

由于半導體生產(chǎn)工藝的復雜性和精密性，對晶圓切割的技術要求極高，傳統(tǒng)的機械切割方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代電子行業(yè)的需求。在這種情況下，光譜共焦位移傳感器配合激光隱切技術（激光隱形切割）在晶圓切割中發(fā)揮了重要作用。以下將詳細介紹這種新型高效切割技術的應用案例及其優(yōu)勢。原理：利用小功率的激光被光譜共焦位移傳感器設定的預定路徑所導，聚焦在直徑只有100多納米的光斑上，形成巨大的局部能量，然后根據(jù)這個能量將晶圓切割開。光譜共焦位移傳感器在切割過程中實時檢測切口深度和位置，確保切口的深廣和位置的精確性。激光隱切與光譜共焦位移傳感器結合的應用案例：以某種先進的半導體制程為例，晶圓經(jīng)過深刻蝕、清洗、擴散等步驟后，需要進行精確切割。在這個過程中，首先，工程師根據(jù)需要的切割圖案在軟件上設定好切割路徑，然后切割機通過光譜共焦位移傳感器引導激光按照預定的路徑且此過程工程師可以實時觀察和測量切口深度和位置。優(yōu)點：這種技術最大的優(yōu)勢就是它能夠實現(xiàn)超微細切割，避免了大功率激光對芯片可能會帶來的影響。另外，因為切割的深度和位置可以實時調控，這法也非常具有靈活性。同時，由于使用光譜共焦位移傳感器精確控制切割的深度和位置，所以切割出來的晶圓表面平整，質量更好?？偟膩砜?，光譜共焦位移傳感器配合激光隱切在晶圓切割中的應用，不僅提升了生產(chǎn)效率，減少了廢品率，而且大幅度提升了產(chǎn)品質量，對于當前和未來的半導體行業(yè)都將是一個革新的技...
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非接觸式激光傳感器在生產(chǎn)線上的應用有哪些優(yōu)勢？

2024 - 03 - 05

非接觸式激光位移傳感器在生產(chǎn)線上的應用具有多方面的優(yōu)勢，下面將從精度、速度、可靠性、靈活性和安全性等方面進行逐一分析，并通過具體的應用場景來說明其應用價值。同時，還會與傳統(tǒng)的接觸式傳感器進行比較，以突顯非接觸式激光位移傳感器的獨特優(yōu)勢。精度：非接觸式激光位移傳感器采用激光三角測量法，具有極高的測量精度。例如，在半導體制造過程中，需要精確控制薄膜的厚度，非接觸式激光位移傳感器可以實現(xiàn)微米級的測量精度，從而確保產(chǎn)品質量。相比之下，傳統(tǒng)接觸式傳感器可能會因為接觸力度的不同而影響測量精度。速度：非接觸式激光位移傳感器具有快速響應的特點，可以在生產(chǎn)線上實現(xiàn)高速測量。例如，在包裝機械中，需要實時監(jiān)測包裝材料的位置和速度，非接觸式激光位移傳感器可以迅速捕捉到這些變化，從而確保包裝過程的順利進行。而傳統(tǒng)接觸式傳感器可能會因為接觸摩擦等因素而影響測量速度?？煽啃裕悍墙佑|式激光位移傳感器無需與目標物體直接接觸，因此可以避免因摩擦、磨損等因素導致的傳感器損壞。此外，非接觸式傳感器還具有較好的抗干擾能力，可以在惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中穩(wěn)定工作。相比之下，傳統(tǒng)接觸式傳感器更容易受到環(huán)境因素的影響而出現(xiàn)故障。靈活性：非接觸式激光位移傳感器可以適應不同的測量需求，通過調整激光發(fā)射角度、接收透鏡焦距等參數(shù)，可以實現(xiàn)不同距離、不同角度的測量。此外，非接觸式傳感器還可以與計算機、PLC等設備進行連接，實現(xiàn)自動化控制和數(shù)據(jù)處理...
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非接觸激光測量和接觸式測量的優(yōu)缺點分析及市場應用

2023 - 03 - 08

一、概述隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展和進步，精度對于工業(yè)生產(chǎn)過程中所需要的各種測試測量技術要求也越來越高。而激光測量技術則是在這種背景下得以應用的，這是利用激光作為工具進行測量分析的一種方法。激光測量可以分為非接觸式和接觸式兩種方式。二、非接觸激光測量非接觸激光測量技術是指激光束在不與被測物體表面發(fā)生接觸的情況下，對被測物體進行測量操作。它主要利用激光的高亮度、高單色性、高方向性等特點，將測量對象和激光之間的無線電輻射或光輻射聯(lián)系起來，通過對測量信號的處理，來獲得被測物體的相關參數(shù)?？梢詮V泛應用于自動化制造、工業(yè)檢測、生命科學、質量控制檢測等領域。2.1 非接觸式測量優(yōu)點（1）不會對被測物體造成損傷。激光測量技術是無損傷性的，測量過程中不會對被測物體造成任何損傷，也不會影響被測物體的結構、形狀和性能。（2）精度高。非接觸激光測量技術具有高精密性、高靈敏性和高分辨力，能夠以亞微米級的精度獲得被測物體的相關參數(shù)，減小了人為誤差和測量結果的不確定性。（3）高速度。非接觸激光測量技術具有快速高效的特點，對于一些需要進行即時在線檢測或高頻率的質檢要求，非接觸激光測量技術具有獨特的優(yōu)勢。（4）測量安全。由于非接觸激光測量技術可以在安全距離的范圍內進行，因此保障了測量人員的身體健康和安全。2.2 非接觸式測量缺點（1）不適用于暗面測量。非接觸激光測量技術無法對于有光線被擋住的部位進行測量，因此適用于透...
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如何利用光譜共焦傳感器來檢測薄膜生產(chǎn)中的薄厚偏差？

2023 - 09 - 25

在高精度的生產(chǎn)工序中，薄膜偏差是一項極為重要的控制指標。由于微觀材料結構的敏感性，稍有偏差就可能會導致產(chǎn)品的細微變形，從而引發(fā)性能下降、使用壽命縮短等一系列問題。因此，對薄膜偏差的精確檢測與實時調控具有至關重要的意義。對于這樣的需求，光譜共焦位移傳感器便能發(fā)揮出它重要的作用。通過實現(xiàn)對薄膜厚度的非接觸式實時監(jiān)視，它可以有效地預防或及時地調整可能發(fā)生的偏差，提高生產(chǎn)過程中的精準度和穩(wěn)定性。原理上，光譜共焦位移傳感器利用光源通過物體后的干涉進行測量，借助高精度的光學系統(tǒng)和高靈敏的光電檢測設備，最終得出偏差情況。另一方面，光譜共焦位移傳感器具有小型化的優(yōu)勢。它采用集成設計，尺寸小巧，可以安裝在設備內的有限空間中，且不會影響主機性能。這大大擴展了其使用場景，讓即使是較為狹小的環(huán)境也能實現(xiàn)精確的監(jiān)控。總結來說，光譜共焦位移傳感器代表著未來高精密度生產(chǎn)領域的主流趨。其不僅具備高精度、快反應、難以受到環(huán)境干擾等優(yōu)點，還由于其小型化、適用于狹窄環(huán)境等特性，使其逐漸被更多的高科技領域所接受和采納。
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激光三角測量法是如何實現(xiàn)對透明物體測量的？折射率校正在這個過程中起到了什么作用？

2024 - 03 - 05

激光三角測量法：精確測量透明物體的科技新突破在精密測量領域，激光三角測量法已成為一種非常重要的技術手段。這種測量方法尤其適用于透明物體的測量，因為它可以有效地解決透明物體測量中的諸多難題。本文將詳細介紹激光三角測量法的原理、步驟，以及折射率校正在此過程中所起到的關鍵作用。一、激光三角測量法的原理激光三角測量法是一種基于光學三角測量原理的非接觸式測量方法。其基本原理是：半導體激光器發(fā)出的激光束照射在目標物體上，接收器透鏡聚集目標物體反射的光線并聚焦到感光元件上。當目標物體與測量設備之間的距離發(fā)生改變時，通過接收器透鏡的反射光的位置也會相應改變，光線聚焦在感光元件上的部分也會有所不同。通過精確測量這些變化，就可以得出目標物體的位移、形狀等參數(shù)。二、激光三角測量法的步驟設定參照距離：首先，需要設定一個參照距離，即在此距離下，激光束與感光元件之間的位置關系已知且穩(wěn)定。照射激光：然后，通過半導體激光器發(fā)出激光束，照射在待測的透明物體上。接收反射光：接收器透鏡會聚集從透明物體反射回來的光線，并將其聚焦到感光元件上。分析數(shù)據(jù)：當透明物體移動或形狀發(fā)生變化時，反射光在感光元件上的位置也會發(fā)生變化。通過精確分析這些變化，就可以得出透明物體的位移、形狀等參數(shù)。三、折射率校正的作用在測量透明物體時，一個關鍵的問題是需要考慮光的折射現(xiàn)象。由于透明物體的折射率與空氣不同，光線在從空氣進入透明物體時會發(fā)生折射...

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光譜共焦位移傳感器

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光譜共焦位移傳感器制造技術詳解 2024 - 12 - 11 摘要光譜共焦位移傳感器是一種高精度、非接觸式的光電位移傳感器，廣泛應用于光學鏡片檢測、半導體制造、醫(yī)療器械生產(chǎn)等多個領域。本文詳細闡述了光譜共焦位移傳感器的制造技術，包括生產(chǎn)技術細節(jié)、工藝流程以及需要注意的具體事項，為相關領域的研發(fā)和生產(chǎn)提供參考。引言隨著精密儀器制造業(yè)的發(fā)展，對于工業(yè)生產(chǎn)測量的要求越來越高。光譜共焦位移傳感器以其高精度、非接觸式、實時無損檢測等特性，成為解決這一問題的有效手段。本文旨在詳細介紹光譜共焦位移傳感器的制造技術，包括關鍵零部件的選擇、生產(chǎn)工藝流程以及制造過程中需要注意的事項。一、光譜共焦位移傳感器的基本原理光譜共焦位移傳感器由光源、分光鏡、光學色散鏡頭組、小孔以及光譜儀等部分組成。傳感器通過色散鏡頭將位移信息轉換成波長信息，再利用光譜儀進行光譜分解，反解得出被測位移。其中，色散鏡頭作為光學部分完成了波長和位移的一一映射，是傳感器的核心部件。二、關鍵零部件的選擇1. 光源選擇白光LED作為光源，其光譜分布范圍廣泛，能夠滿足不同測量需求。同時，白光LED具有壽命長、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，適合用于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。2. 色散鏡頭色散鏡頭是光譜共焦位移傳感器的關鍵部件，其性能直接影響傳感器的測量精度和分辨率。在選擇色散鏡頭時，需要考慮其軸向色散與波長之間的線性度、色散范圍以及鏡頭材料等因素。3. 光譜儀光譜儀用于接收通過小孔的光信號，并確定其波長，從而實現(xiàn)位移分辨。在選擇...

激光位移傳感器制造全過程及零部件 2024 - 12 - 11 激光位移傳感器作為一種高精度、非接觸式的測量工具，在工業(yè)自動化、科研、醫(yī)療等多個領域發(fā)揮著重要作用。其制造過程涉及多個環(huán)節(jié)和專業(yè)技術，以下將詳細介紹激光位移傳感器的制造全過程及所使用的零部件。一、設計與研發(fā)激光位移傳感器的制造首先始于設計與研發(fā)階段。根據(jù)市場需求和技術趨勢，設計團隊會確定傳感器的主要性能指標，如測量范圍、精度、分辨率等。接著，選擇合適的激光發(fā)射器和接收器，設計光學系統(tǒng)和信號處理電路。這一階段的關鍵在于確保傳感器能夠滿足預期的測量要求，并具備良好的穩(wěn)定性和可靠性。二、原材料采購在設計完成后，進入原材料采購階段。激光位移傳感器的主要零部件包括：激光器：產(chǎn)生高方向性的激光束，用于照射被測物體。激光器的選擇直接影響傳感器的測量精度和穩(wěn)定性。光電二極管或CCD/CMOS圖像傳感器：作為接收器，接收被測物體反射回來的激光，并將其轉換為電信號。光學透鏡組：包括發(fā)射透鏡和接收透鏡，用于調整激光束的形狀和發(fā)散角，確保精確照射和接收反射光。電路板：搭載信號處理電路，對接收到的電信號進行處理和分析。外殼：保護傳感器內部組件，并提供安裝接口。三、加工與制造在原材料到位后，進入加工與制造階段。這一階段包括：零部件加工：對金屬外殼進行切割、鉆孔和打磨等處理，以滿足設計要求。同時，對光學透鏡進行精密加工，確保其光學性能。組件組裝：將激光器、光電二極管、光學透鏡組等零部件組裝到電路板上，形成完整的...

泓川科技：破冰之旅——LTP系列激光位移傳感器，全國產(chǎn)化的輝煌篇章 2024 - 12 - 01 標題：泓川科技：破冰之旅——LTP系列激光位移傳感器，全國產(chǎn)化的輝煌篇章在科技日新月異的今天，每一個微小的進步都可能成為推動行業(yè)變革的巨大力量。然而，在高端激光位移傳感器領域，長期以來，我國一直面臨著國外技術的嚴密封鎖與市場壟斷。西克SICK、米銥、基恩士、奧泰斯等國際品牌如同難以逾越的高山，讓國內企業(yè)在這一關鍵領域步履維艱。但在這片看似無望的疆域中，泓川科技有限公司卻以一腔熱血和不懈追求，書寫了一段打破壟斷、實現(xiàn)全國產(chǎn)化替代的傳奇故事。破冰之始：挑戰(zhàn)與決心面對國際巨頭的強勢地位，泓川科技沒有選擇退縮，而是迎難而上。他們深知，要在這片被外資品牌牢牢掌控的市場中開辟新天地，就必須拿出過硬的產(chǎn)品和技術。于是，LTP系列高精度激光位移傳感器的研發(fā)項目應運而生，這不僅是泓川科技對技術創(chuàng)新的執(zhí)著追求，更是對國家科技自立自強戰(zhàn)略的積極響應。技術攻堅：細節(jié)決定成敗在LTP系列的研發(fā)過程中，泓川科技團隊對每一個部件、每一個環(huán)節(jié)都進行了極致的打磨和優(yōu)化。從激光器的選擇到激光檢測器的設計，從測量電路的構建到光學元件的精密調校，每一步都凝聚著科研人員的智慧和汗水。激光器：為了確保激光束的高方向性和集中度，泓川科技與國內頂尖的光電子企業(yè)合作，共同研發(fā)出適用于LTP系列的定制化激光器，其性能指標直追國際先進水平。激光檢測器與測量電路：通過引進先進的信號處理技術和算法，泓川科技大幅提升了檢測器的靈敏度和測量電...

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