非接觸式厚度測量 - 微塵量測應用
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非接觸式厚度測量 - 微塵量測應用

樣本描述和目標

• 樣品為高反射平面上um級微塵/顆粒
• 傳感器線彩色共顎焦


27um particle
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11um particle
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3um particle
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彩色共顎焦測量理論

多色光源照亮待測物體的表面。根據波長的不同,光線將聚焦在不同的距離,只有很窄波長範圍的光聚焦在待測表面,其餘的光集中分佈在這個焦點周圍的更大區域。透過確定聚焦光的波長,並將其反射回光學系統,可以在高達 70 kHz 的頻率和奈米解析度下執行非常精確的距離測量。在測量範圍內對距離進行彩色編碼,將光學探頭透過光纜連線到感測器單元,由此決定光譜的測量範圍或焦深。

探頭的高數值孔徑和感測器的動態範圍確保可以測量幾乎所有材料。與普通的雷射三角測量方法相比,這種測量技術在任何環境下都更加可靠。


彩色共焦感測器的優勢

• 高速線上檢測,最高可達 70 kHz
• 被動光學探頭 —— 結構緊湊且被動、無磨損
• 彩色深度掃描,無移動部件
• 無論是吸收性還是著色材料、擴散性還是反射性材料、粗糙還是拋光的材料表面,均可進行測量
• 避免陰影效應
• 可接受大角度和高數值孔徑:在反射面上可達 45°,在擴散面上可超過 80°
• 極高的 Z 軸解析度和精確度

 

測量

• 頻率:4kHz
• Time of a profile:0.6 sec
• 折射率:1

 

結論

線白光共顎焦非常適合這種測量,傳感器可非常精確地在高反射材質表面上測量1μm以上的微塵/顆粒尺寸,此傳感器不侷限量測材質,最高精度可達80奈米。