门头沟区光谱共焦量大从优

光谱共焦技术是在共焦显微术基础上发展而来，其无需轴向扫描，直接由波长对应轴向距离信息，从而大幅提高测量速度。而基于光谱共焦技术的传感器是近年来出现的一种高精度、非接触式的新型传感器，精度理论上可达 nm 量级。由于光谱共焦传感器对被测表面状况要求低，允许被测表面有更大的倾斜角，测量速度快，实时性高，迅速成为工业测量的热门传感器，大量应用于精密定位、薄膜厚度测量、微观轮廓精密测量等领域。本文在论述光谱共焦技术原理的基础上，列举了光谱共焦传感器在几何量计量测试中的典型应用，探讨共焦技术在未来精密测量的进一步应用，展望其发展前景。光谱共焦技术可以实现对样品的三维成像和分析。门头沟区光谱共焦量大从优

光谱共焦传感器作为一种新型高精密传感器，其测 量精密度可达 土 0.02%。开始产生在法国的，相较于光栅尺、容栅 或电感器电台广播、电感器差动变压器式偏移传感器，其在偏移测量方面的优势更加明显。现如今，因为光谱共焦传感器拥有高精密、，因而，其在几何量高精密测量层面的应用愈来愈普遍，如漫反射光及平面图反射面的偏移测量、平整度测量、塑料薄膜及透明材料薄厚测量、外表粗糙度测量等。在偏移测量层面，自光谱共焦传感器面世至今，它基本功能就是测量偏移。马敬等对光谱共焦传感器的散射目镜进行分析，制定了散射目镜的构造，提升了光谱共焦传感器的各项特性；毕 超 等 利 用光谱共焦传感器完成了对飞机发动机电机转子叶子空隙的高精密、高效率的测量。在平整度测量层面，位恒政等对光谱共焦传感器的检测误差进行分析，在其中，对其平面图检测误差科学研究时，利用光谱共焦传感器对圆平晶的平整度开展测量，获得了平面图检测误差值。门头沟区光谱共焦量大从优光谱共焦位移传感器可以实现对材料的表面形貌进行高精度测量，对于研究材料的表面性质具有重要意义。

集成于2D扫描系统上，光谱共焦位移传感器可以提供针对负载表面形貌的2D和高度测量数据。创新的光谱共焦原理使本传感器可以直接透过透明件工件的前后表面测量厚度，整个过程需要使用一个传感器从工件的一个侧面测量。相对于三角反射原理的激光位移传感器，本仪器因采用同轴光，从而可以更有效地测量弧工件的厚度。高采样频率，小尺寸体积和卡放的数据接口，使本仪器非常容易集成至在线生产和检测设备中，实现线上检测。由于采用超高的采样频率和超高精度,光谱共焦传感器可以对震动物件进行测量,传感器采用的非接触设计，避免测量过程中对震动物件造成干扰，同时可以对复杂区域进行详细的测量和分析。

主要对光谱共焦传感器的校准时的误差进行研究。分别利用激光干涉仪与高精度测长机对光谱共焦传感器进行测量，用球面测头保证光谱共焦传感器的光路位于测头中心，以保证光谱共焦传感器的在测量时的安装精度，然后更换平面侧头，对光谱共焦传感器进行校准。用 小二乘法对测量数据进行处理，得到测量数据的非线性误差。结果表明：高精度测长机校准时的非线性误差为0.030%，激光干涉仪校准时的分析线性误差为0.038%。利用 小二乘法进行数据处理及非线性误差的计算，减小校准时产生的同轴度误差及光谱共焦传感器的系统误差，提高对光谱共焦传感器的校准精度。光谱共焦位移传感器广泛应用于制造领域，如半导体制造、精密机械制造等。

表面粗糙度是指零件在加工过程中由于不同的加工方法、机床与刀具的精度、振动及磨损等因素在工件加工表面上形成的具有较小间距和较小峰谷的微观水平状况，是表面质量的一个重要衡量指标，关系零件的磨损、密封、润滑、疲劳、研和等机械性能。表面粗糙度测量主要可分为接触式测量和非接触式测量。触针式接触测量容易划伤测量表面、针尖易磨损、测量效率低、不能测复杂表面，而非接触测量相对而言可以实现非接触、高效、在线实时测量，而成为未来粗糙度测量的发展方向。目前常用的非接触法主要有干涉法、散射法、散斑法、聚焦法等。而其中聚焦法较为简单实用。采用光谱共焦位移传感器，搭建了一套简易的测量装置，对膜式燃气表的阀盖粗糙度进行了非接触的测量，以此来判断阀盖密封性合格与否，取得了一定的效果。基于光谱共焦传感器，利用其搭建的二维纳米测量定位装置对粗糙度样块进行表面粗糙度的非接触测量，并对测量结果进行不确定评定，得到 U95 为 13.9%。光谱共焦位移传感器可以实现对材料的变形过程进行精确测量，对于研究材料的变形行为具有重要意义。门头沟区光谱共焦量大从优

光谱共焦技术的研究和应用将推动中国科技事业的发展。门头沟区光谱共焦量大从优

光谱共焦传感器是采用复色光为光源的传感器，其测量精度能够达到微米量级，可用于对漫反射或镜反射被测物体的测量。此外，光谱共焦位移传感器还可以对透明物体进行单向厚度测量，光源和接收光镜为同轴结构，有效地避免了光路遮挡，并使传感器适于测量直径4.5mm以上的孔及凹槽的内部结构。光谱共焦位移传感器在测量透明物体的位移时，由于被测物体的上、下两个表面都会反射，而传感器接收到的位移信号是通过其上表面计算出来的，从而会引起一定的误差。本文基于测量平行平板的位移，对其进行了误差分析。门头沟区光谱共焦量大从优