《電子技術(shù)應(yīng)用》
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激光位移傳感器在精密測(cè)厚中的應(yīng)用
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摘要: 激光三角漫反射位移傳感器用于測(cè)厚有明顯優(yōu)點(diǎn):-非常小的測(cè)量光斑,是點(diǎn)光面積,如真尚有公司ZLDS10X系列光斑面積約1mm,它比面積型非接觸電容、電渦流傳感器,對(duì)被測(cè)體面積幾乎無要求,適合測(cè)量非常小面積尺寸厚度;-較遠(yuǎn)的測(cè)量范圍起始間距。它比非接觸電容、電渦流傳感器起始間距大很多,如真尚有公司ZLDS100激光位移傳感器測(cè)量量程100mm,測(cè)量間距可以達(dá)到1000m
Abstract:
Key words :

激光三角漫反射位移傳感器用于測(cè)厚有明顯優(yōu)點(diǎn):

-非常小的測(cè)量光斑,是點(diǎn)光面積,如真尚有公司ZLDS10X系列光斑面積約1mm,它比面積型非接觸電容、電渦流傳感器,對(duì)被測(cè)體面積幾乎無要求,適合測(cè)量非常小面積尺寸厚度;

-較遠(yuǎn)的測(cè)量范圍起始間距。它比非接觸電容、電渦流傳感器起始間距大很多,如真尚有公司ZLDS100激光位移傳感器測(cè)量量程100mm,測(cè)量間距可以達(dá)到1000mm。這樣傳感器可以遠(yuǎn)離被測(cè)體,免受碰壞,及被測(cè)體熱輻射影響;

-有很大的測(cè)量范圍,如真尚有公司ZLDS101激光位移傳感器量程達(dá)2000mm,這是其它傳感器很難做到的;

-與被測(cè)體材料無關(guān),即金屬非金屬體,非透明有漫反射條件表面都能測(cè)。

和其它傳感器測(cè)厚一樣,要實(shí)現(xiàn)精密測(cè)厚需要注意以下條件,否則再好的傳感器也測(cè)不準(zhǔn):

1、用單激光位移傳感器測(cè)厚
  
被測(cè)體放在測(cè)量平臺(tái)上,測(cè)量出傳感器到平臺(tái)表面距離,然后再測(cè)出傳感器到被測(cè)體表面間距,經(jīng)計(jì)算后測(cè)出厚度。要求被測(cè)體與測(cè)量平臺(tái)之間無氣隙,被測(cè)體無翹起。這些嚴(yán)格要求只有在離線情況實(shí)現(xiàn)。

 

2、 雙激光傳感器測(cè)厚

在被測(cè)體上方和下方各安裝一個(gè)激光位移傳感器,被測(cè)體厚度D=C-(A+B)。其中,C是兩個(gè)傳感器之間距離,A是上面?zhèn)鞲衅鞯奖粶y(cè)體之間距離,B是下面?zhèn)鞲衅鞯奖粶y(cè)體之間距離。圖中:SMR是指?jìng)鞲衅髁砍唐鹗奸g距,MR是指?jìng)鞲衅髁砍獭?/span>

 

在線厚度測(cè)量用這種方法優(yōu)點(diǎn)是可消除被測(cè)體振動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。但同時(shí)對(duì)傳感器安裝和性能有要求。

保證測(cè)量準(zhǔn)確性的條件是:兩個(gè)傳感器發(fā)射光束必須同軸,以及兩個(gè)傳感器掃描必須同步(見本文附圖)。同軸是靠安裝實(shí)現(xiàn),而同步要靠選擇有同步端激光傳感器。如真尚有ZLDS10X系列激光位移傳感器都有同步端。
  
同步工作示意圖:

 

不同步將代來很大誤差:如果被測(cè)體存在振動(dòng)頻率20HZ,振幅1mm,如果信號(hào)不同步延遲1ms,那么就會(huì)帶來125µm誤差。

 

安裝兩個(gè)激光同軸示意圖:

 

安裝使兩個(gè)激光同軸,不但確保被測(cè)體同一位置上的厚度,同時(shí)降低了被測(cè)體傾斜帶來的誤差。以被測(cè)體運(yùn)動(dòng)方向不同軸為例,當(dāng)不同軸1mm,被測(cè)體傾斜2°可帶來35µm誤差。

 

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