光谱共焦位移传感器原理
2025-03-25

光谱共焦位移传感器的原理是基于白光干涉和色散现象,通过测量不同波长的光在物体表面反射后产生的干涉条纹来精确计算出物体与传感器之间的距离。以下是其详细原理:


光源发射:传感器内部的宽带光源发出包含多种波长的白光。这束白光通过光纤或其他光学元件传输到传感器的探头部分。
色散光学系统:在探头中,白光经过一个特殊的色散光学系统,该系统会将不同波长的光在空间上进行分离,使得每种波长的光沿着不同的轴向方向传播,形成一个按波长分布的光锥。
聚焦与反射:光锥中的不同波长光在不同的距离上聚焦到被测物体表面。当这些光照射到物体表面后,会发生反射。反射光沿着与入射光相同的路径返回传感器。
光谱分析:返回的反射光再次经过色散光学系统,然后被光谱仪接收。光谱仪会对反射光的光谱进行分析,检测出反射光中不同波长成分的强度分布。
距离计算:由于不同波长的光在不同距离处聚焦,因此,根据反射光中强度最大的波长成分,可以确定该波长光聚焦到物体表面的位置,进而计算出物体与传感器之间的距离。例如,波长较长的光在较远处聚焦,如果反射光中长波长光的强度最强,说明物体距离传感器较远;反之,短波长光强度强,则表示物体距离较近。
通过这种方式,光谱共焦位移传感器能够实现高精度的非接触式距离测量,不受物体表面颜色、粗糙度等因素的影响,广泛应用于精密测量、工业自动化、光学检测等领域。

优可测  光谱共焦位移传感器AP系列,玻璃、金属、橡胶等各种材质均可测量,可进行:厚度、翘曲、同轴度、平整度、高度、轴跳动、面型、内径检测以及机械定位等等。