ERT光谱共焦测量技术的优势

光谱共焦位移传感器又名共焦传感器，共聚焦传感器，白光色散传感器。

光谱共焦位移传感器是一种通过光学色散原理建立距离与波长间的对应关系，利用光谱仪解码光谱信息，从而获得位置信息的装置，如图1 所示，白光LED光源发出的光通过光纤耦合器后可以近似看作点光源，经过准直和色散物镜聚焦后发生光谱色散，在光轴上形成连续的单色光焦点，且每一个单色光焦点到被测物体的距离都不同。当被测物处于测量范围内某一位置时，只有某一波长的光聚焦在被测面上，该波长的光由于满足共焦条件，可以从被测物表面反射回光纤耦合器并进入光谱仪，而其他波长的光在被测物面表面处于离焦状态，反射回的光在光源处的分布远大于光纤纤芯直径，所以大部分光线无法进入光谱仪。通过光谱仪解码得到光强最大处的波长值，从而测得目标对应的距离值。由于采用了共焦技术，因此该方法具有良好的层析特性，提高了分辨力，并且对被测物特性和杂散光不敏感。 光谱共焦位移传感器有非常好的适应性，与传统激光三角反射法测量相比，有如下优势：  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。