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

11um particle

3um particle

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。