測量儀的類型
1D雷射位移計
彩色共焦方式
採用將投光與受光配置於直線同軸的設計,只讓對焦在目標物的光聚光於針孔。由於光的聚光位置會隨波長而異,只要將光照射於目標物,再依據受光光譜檢測出最大光量的波長位置,即可正確量測目標物高度,不受材質、顏色、傾斜的影響。 另外,光源採用同時發出紅光和綠光的螢光體,實現寬波長頻帶的穩定高亮度發光,以確保在寬量測範圍內的任何位置都有足夠的光量,實現高精度量測。
(1) 光源模組 | 於所有波長頻帶產生強度穩定的彩色光源並照射。 |
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(2) 發射時 | 發射出波長不同以致於焦距不同的光線。 |
(3) 接收時 | 通過感測頭內部的針孔的光線由於光線的反射位置不同,因此波長不同。 僅有最符合焦點波長的光線可通過針孔。 |
(4) 分光器 | 將接收的光線依照波長改變反射的方向,照射到 Quad CMOS。 |
(5) Quad CMOS | 使用4個高解析度的CMOS接收按不同波長改變方向的光線,使用成像的CMOS畫素位置資訊量測高度。 |
三角測距方式
如下圖所示,從半導體雷射向目標物照射雷射光。來自目標物的反射光由受光鏡頭聚光,在受光元件上成像。與目標物之間的距離變動時,聚光的反射光角度改變,受光元件上成像的位置隨之變化。
該受光元件上的成像位置變化與目標物的移動量成比例,因此讀取成像位置的變化量,量測得出目標物的移動量。
- A
- 半導體雷射
- B
- 投光鏡頭
- C
- 受光鏡頭
- D
- 受光元件
共焦方式
利用共焦和音叉的高精度量測方式
雷射光由音叉通過高速上下活動的物鏡,在目標物上形成焦點。這時的反射光在針孔位置聚光至一點,進入受光元件。使用感測器量測光線進入瞬間的物鏡位置,即可正確量測與目標物之間的距離,不受材質、顏色、傾斜的影響。
- (1)
- 受光最小
- (2)
- 受光最大
- A
- 半導體雷射
- B
- 針孔
- C
- 受光元件
- D
- 音叉
- E
- 感測器
分光干涉方式
- SLD
- 來自SLD的寬波長頻帶的光,一部分在感測頭內部的參考面上反射,透過的光在目標物上發生鏡面反射,返回感測頭內。
- 光干涉
- 2種反射光相互干涉,各波長的干涉光強度依參考面-目標物之間的距離而定,為波長的整倍數時呈極大值。
- 分光分析
- 使用分光器對干涉光進行分光,獲得波長的光強度分佈。對其進行波形分析,計算出與目標物之間的距離。