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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、概述隨著現代工業(yè)的不斷發(fā)展和進步，精度對于工業(yè)生產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?？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，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中的薄厚偏差？

2023 - 09 - 25

在高精度的生產工序中，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)境也能實現精確的監(jiān)控?？偨Y來說，光譜共焦位移傳感器代表著未來高精密度生產領域的主流趨。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。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。分析數據：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。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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激光位移傳感器如何對薄膜進行測厚？

2023 - 03 - 09

激光位移傳感器被廣泛應用于各種領域中。其中一個很有用的應用是測量薄膜厚度。這種傳感器可以在離表面很近的距離下進行高精度測量，因此非常適合這種應用。本文將介紹激光位移傳感器如何用于測量薄膜厚度，包括測量方法、測量原理和市場應用。一、測量方法測量薄膜厚度的基本思路是利用激光位移傳感器測量薄膜前后表面的距離差，然后通過幾何公式計算出薄膜厚度。在實際操作中，測量方法大致可分為以下幾種：1. 手持式測量手持式測量通常用于快速的現場檢測。用戶只需要將激光位移傳感器靠近待測表面，然后通過讀取顯示屏上的數值判斷薄膜厚度是否符合要求。這種方法不需要復雜的設備和步驟，非常易于使用。但是由于人手的震動和誤差等因素，手持式測量的精度相對較低，只適用于需求不是特別高的場合。2. 自動化在線測量自動化在線測量一般用于工業(yè)生產線上的質量控制。這種方法需要將激光位移傳感器與自動化設備相連接，將測量數據傳遞給計算機進行分析。在這種情況下，測量過程可以完全自動化，精度也可以得到保證。但是相對于手持式測量來說，這種方法需要的設備和技術要求更高，成本也更高。3. 顯微鏡下測量顯微鏡下測量常用于對細小薄膜厚度的測量。在這種情況下，用戶需要將激光位移傳感器與顯微鏡相結合進行測量。由于顯微鏡的存在，可以大大增強測量精度。但是相對于其他兩種方法，這種方法需要的設備更多，并且技巧要求也更高。二、測量原理激光位移傳感器利用的是激光三...
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簡述十種非接觸測量材料厚度的原理及優(yōu)缺點

2023 - 09 - 26

1 激光光熱技術測厚：原理是利用激光照射材料，產生的熱量使材料產生變化，再通過光學方式檢測這種變化以確定材料的厚度。優(yōu)點是非接觸式、無損傷、準確；缺點也是顯而易見的，對于顏色、形狀、表面紋理等都有不同程度的影響。2 白光干涉測厚：原理是使用白光干涉儀產生干涉圖案，然后通過分析干涉圖案得材料厚度。優(yōu)點是測量精度高、靈敏度高；缺點是設備復雜且成本高昂。3 激光干涉測厚：主要是利用激光波的相干性，測量物體的干涉條紋來反推出物體的厚度。優(yōu)點是測量精度高、速度快；但激光源的穩(wěn)定性和調節(jié)技術要求比較高。4 光譜共聚焦測厚：該方法是根據材料對不同波長光的反射、折射和吸收特性，同時探測所有波長的光譜，從而計算出材料厚度。優(yōu)點是測量準確、適用范圍廣；缺點是設備復雜、操作要求高。5 橢圓偏光法測厚：原理是利用光的偏振特性對材料進行測量，根據計算出材料厚度。優(yōu)點是接觸、無損傷，但適用范圍有限。6 紅外吸收法測厚：紅外吸收法是指通過測定紅外光在材料中吸收的程度來推斷優(yōu)點是測量過程簡單、直觀、精度高；缺點是對材料的紅外吸收特性有嚴格要求。7 X/β射線測厚：主要是利用X射線或者β射線穿透材料時，穿透的射線強度和物體的厚度之間存在一定的關系。優(yōu)點是精確、可靠；缺點是人體安全需要考慮。8 電容測厚：原理是利用兩極板間的電容量與介質厚度成正比，通過測量電容量來測量厚度。優(yōu)點是設備簡單、便宜；缺點是精度較低。9 反...
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在測量被透明物體覆蓋的目標時，環(huán)境照明補償和透視測量是如何幫助提高測量準確性的？

2024 - 03 - 05

在測量被透明物體覆蓋的目標時，環(huán)境照明補償和透視測量是提高測量準確性的重要手段。這些技術的應用，在智能手機等電子設備的制造過程中，具有至關重要的作用。首先，讓我們來探討一下環(huán)境照明補償的作用。在生產線環(huán)境中，照明條件往往并不穩(wěn)定，這會對測量精度產生嚴重影響。環(huán)境照明補償技術通過自動調整傳感器參數，以補償外部光照條件的變化，使得測量系統(tǒng)能在不同的照明條件下都能保持穩(wěn)定的測量性能。這就使得我們在測量被透明物體（如手機屏幕）覆蓋的目標時，能夠得到更為準確的結果。其次，透視測量技術則能夠解決透明物體對測量造成的干擾。由于透明物體會讓部分光線穿過，使得傳統(tǒng)的測量技術難以準確捕捉目標的位置和形狀。而透視測量技術則能夠通過特殊的光學設計和算法處理，使得傳感器能夠“看透”透明物體，直接對其背后的目標進行測量。這樣，我們就可以在不接觸目標的情況下，對其進行準確的測量。在智能手機等電子設備的制造過程中，這兩種技術都有著廣泛的應用。例如，在手機屏幕的生產過程中，環(huán)境照明補償技術可以幫助我們確保屏幕在各種光線條件下都能顯示清晰。而透視測量技術則可以用于測量手機屏幕下的各種元器件，如觸摸屏、攝像頭等，確保它們的位置和尺寸都符合設計要求。此外，這兩種技術還可以結合使用，以提高測量的精度和效率。例如，我們可以先使用透視測量技術確定目標的位置，然后使用環(huán)境照明補償技術對其進行精確測量。這樣，我們不僅可以得到更準確...
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國產工業(yè)光學傳感器大致現狀

2023 - 03 - 20

介紹工業(yè)光電傳感器是現代制造業(yè)中最常用的檢測設備之一，廣泛應用于自動化生產線、機械加工、裝配、物流搬運等行業(yè)。隨著國民經濟的不斷發(fā)展，中國的工業(yè)光電傳感器制造業(yè)也不斷發(fā)展壯大，成為制造業(yè)的一支重要力量。本文旨在對中國產的工業(yè)光電傳感器現狀進行描述。發(fā)展歷史20世紀80年代初期，我國的工業(yè)自動化程度比較低，大部分生產線仍采用人力操作，制造業(yè)存在高人力成本、低效率、品質難以保證等問題。為了提高制造業(yè)的效率和品質，中國開始引入外國的工業(yè)自動化設備，其中就包括工業(yè)光電傳感器。80年代中后期，國內開始試水制造工業(yè)光電傳感器，并逐步發(fā)展壯大。90年代初期，隨著國民經濟的增長和工業(yè)自動化的加速推進，中國的工業(yè)光電傳感器制造業(yè)進入快速發(fā)展期。如今，中國的工業(yè)光電傳感器制造業(yè)已經處于全球領先地位，成為世界聞名的光電傳感器生產基地之一。產業(yè)鏈分析商業(yè)模式中國的工業(yè)光電傳感器制造業(yè)商業(yè)模式主要是以生產銷售為主，較少采用研發(fā)生產銷售一體化模式。生產企業(yè)主要供應給自動化設備制造商，然后這些自動化設備制造商銷售給最終用戶，最終用戶則使用這些設備來自動化生產線。除此之外，還有一些企業(yè)將工業(yè)光電傳感器產品應用到自己的設備制造中，以提高自己產品的品質和效率，然后再將自己的產品銷售給最終用戶。在商業(yè)模式上，中國的工業(yè)光電傳感器制造業(yè)與歐美等發(fā)達國家還存在一定的差距。技術研發(fā)中國的工業(yè)光電傳感器制造業(yè)在技術研發(fā)方面逐漸...
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高精度激光測距傳感器是如何為工業(yè)視覺檢測系統(tǒng)Z軸高度定位的？

2023 - 09 - 30

一、介紹在許多須要進行精確檢查的工業(yè)生產領域，視覺系統(tǒng)的高度定位已成為一項關鍵技術。尤其在物料變化情況復雜或需要精確測量的應用場景中，如何通過視覺系統(tǒng)穩(wěn)定地執(zhí)行Z軸方向定位是個重要議題。而在這方面，高精度激光測距傳感器無疑可以提供解決方法。二、解決方案1、測量初始化首先提供一個安全并且可控的環(huán)境以保證傳感器的測量工作。將目標工件放在固定的位置上，并確保其穩(wěn)固不動來為測量過程提供準確的基礎。2、高精度激光測距傳感器啟動測量啟動高精度激光測距傳感器對目標進行測量。傳感器會發(fā)出一束紅外激光，該激光會瞄準工件并反射回傳感器，創(chuàng)建出一個明確的測量路徑。傳感器具有強大的抗干擾能力，即使目標工件材質變化，也能夠維持穩(wěn)定的測量結果。3、數據處理與分析接下來進入數據處理階段。傳感器會捕捉反射回來的激光，然后利用內部的光學組件和測量算法進行數據分析，計算出其對應的Z軸坐標值。4、結果反饋與定位最后，我們將測量結果（即Z軸的坐標值）傳遞給工業(yè)相機，一旦接收到數據，相機就能在Z軸上進行精確的位置定位。在這個過程中，即使工件移動或者改變位置，我們的系統(tǒng)也能實時根據新的測量結果進行調整，保證視覺系統(tǒng)始終在正確的位置對工件進行檢測。5、持續(xù)追蹤與更新系統(tǒng)會持續(xù)監(jiān)測工件的位置，并根據需要實時更新Z軸的高度信息。這樣，在整個生產過程中，無論工件如何變化或移動，我們的視覺系統(tǒng)都能進行穩(wěn)定、準確的檢測。三、行業(yè)應用1....

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激光測振技術：旋轉機械檢測的核心手段 2024 - 12 - 22 在旋轉機械的運行過程中，振動情況直接關乎其性能與安全。激光測振動傳感器憑借其獨特優(yōu)勢，成為該領域不可或缺的檢測利器。它采用非接觸式測量，有效避免了對旋轉機械的物理干擾，確保測量的精準性。其高精度的特性，能夠捕捉到極其微小的振動變化，為故障診斷提供可靠依據。廣泛的應用范圍涵蓋了電機、風機、軸承等各類旋轉機械，在能源、化工、機械制造等眾多行業(yè)都發(fā)揮著關鍵作用。通過實時監(jiān)測振動數據，可及時發(fā)現潛在問題，預防設備故障，保障生產的連續(xù)性與穩(wěn)定性，大大降低維修成本與停機風險。工作原理：激光與振動的深度互動激光測振動傳感器基于激光多普勒效應工作。當激光照射到旋轉機械的振動表面時，由于物體表面的振動，反射光的頻率會發(fā)生多普勒頻移。設激光源發(fā)射的激光頻率為，物體表面振動速度為，激光波長為，則多普勒頻移可由公式計算得出。通過精確測量多普勒頻移，就能得到物體表面的振動速度，進而獲取振動信息。與傳統(tǒng)測量原理相比，激光多普勒測振具有顯著優(yōu)勢。傳統(tǒng)的接觸式測量方法，如壓電式傳感器，需要與被測物體直接接觸，這不僅會對旋轉機械的運行產生一定干擾，還可能因安裝問題影響測量精度，而且在高速旋轉或微小振動測量時，接觸式傳感器的響應速度和精度受限。而激光測振傳感器采用非接觸式測量，避免了對旋轉機械的物理干擾，可實現高精度、寬頻帶的測量，適用于各種復雜工況下的旋轉機械振動測量。實驗設置：精準測量的基石（一）微型激光多普勒測...

光譜共焦位移傳感器的那些事兒 2024 - 12 - 22 **光譜共焦傳感器是一種具有高精度、高效以及非接觸等技術優(yōu)勢的新型幾何量精密測量傳感器。以下將對光譜共焦傳感器進行詳細介紹。****一、光譜共焦傳感器的工作原理**光譜共焦傳感器利用不同波長的光在被測物體表面反射后，通過色散物鏡聚焦在不同位置，從而建立位移和波長之間的關系。光源發(fā)出的光經過色散物鏡后，不同波長的光聚焦在不同的軸向位置。當被測物體處于某一特定波長的焦點位置時，該波長的光被反射回傳感器，通過成像光譜儀檢測到該波長的光，從而確定被測物體的位置。**二、光譜共焦傳感器的組成部分**1. **光源**：通常為寬光譜光源，能夠提供一定波長范圍的光。例如，在一些研究中提到的寬光譜光源可以覆蓋特定的波長范圍，以滿足不同測量需求。2. **色散物鏡**：是光譜共焦傳感器的關鍵組成部分之一。它能夠將不同波長的光聚焦在不同的軸向位置，從而實現對被測物體位置的精確測量。設計色散物鏡時，需要考慮多個因素，如測量范圍、圖像空間數值孔徑、軸向響應等。例如，有研究設計的色散物鏡測量范圍為 2mm，圖像空間數值孔徑為 0.3，軸向響應 FWHM 優(yōu)于 5μm，分辨率較高，并且波長與位移之間的判定系數優(yōu)于 0.9，線性關系良好。3. **成像光譜儀**：用于檢測反射回來的光，并確定其波長。在一些研究中，采用棱鏡 - 光柵分光的方式對成像光譜儀的后端進行模擬和分析，消除了成像光譜儀中的譜線彎曲。**三、...

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，從而實現位移分辨。在選擇...

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