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基于高精度光谱共焦传感器的基膜厚度测量方案

2023 - 08 - 21

摘要：基膜厚度是许多工业领域中重要的参数，特别是在薄膜涂覆和半导体制造等领域。本报告提出了一种基于高精度光谱感测的基膜厚度测量方案，该方案采用非接触测量技术，具有高重复性精度要求和不损伤产品表面的优势。通过详细的方案设计、设备选择和实验验证，展示了如何实现基膜厚度的准确测量，并最终提高生产效率。引言基膜厚度的精确测量对于许多行业来说至关重要。传统测量方法中的接触式测量存在损伤产品表面和对射测量不准确的问题。相比之下，高精度光谱感测技术具有非接触、高重复性和高精度的优势，因此成为了基膜厚度测量的理想方案。方案设计基于高精度光谱感测的基膜厚度测量方案设计如下：2.1 设备选择选择一台高精度光谱感测仪器，具备以下特点：微米级或亚微米级分辨率：满足对基膜厚度的高精度要求。宽波长范围：覆盖整个感兴趣的波长范围。快速采集速度：能够快速获取数据，提高生产效率。稳定性和重复性好：确保测量结果的准确性和可靠性。2.2 光谱感测技术采用反射式光谱感测技术，原理如下：在感测仪器中，发射一个宽光谱的光源，照射到待测样品表面。根据不同厚度的基膜对光的反射率不同，形成一个光谱反射率图像。通过对反射率图像的分析和处理，可以确定基膜的厚度。2.3 实验设计设计实验验证基膜厚度测量方案的准确性和重复性。选择一系列已知厚度的基膜作为标准样品。使用高精度光谱感测仪器对标准样品进行测量，并记录测量结果。重复多次测量，并计...
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圆筒内壁检测技术的新突破：激光三角测距法与机器视觉的完美结合

2023 - 12 - 23

摘要：圆筒内壁的检测在工业生产中具有重要意义，传统方法存在诸多问题。本文介绍了一种新型的检测系统，该系统结合了改进的激光三角测距法和机器视觉技术，旨在解决传统方法的不足。新方法可以在高温环境下工作，对小径圆筒进行测量，且测量精度高、速度快。通过实验验证，该系统能够实现圆筒内壁的高质量、高速度的在线检测，为现代工业生产提供了有力支持。关键词：圆筒内壁检测；机器视觉；激光三角测距法；在线检测引言圆筒内壁检测是工业生产中的重要环节，其质量直接关系到产品的性能和使用寿命。传统的检测方法存在诸多问题，如检测精度不高、速度慢、无法在线检测等。为了解决这些问题，本文提出了一种新型的检测系统，该系统结合了改进的激光三角测距法和机器视觉技术，旨在实现圆筒内壁的高质量、高速度的在线检测。工作原理本系统采用激光三角测距法作为主要测量手段。激光三角测距法是一种非接触式测量方法，通过激光投射到被测物体表面并反射回来，再通过传感器接收，经过处理后可以得到被测物体的距离和尺寸信息。本系统对传统的激光三角测距法进行了改进，使其能够在高温环境下工作，并对小径圆筒进行测量。同时，本系统还采用了机器视觉技术进行辅助测量和判断。机器视觉技术是通过计算机模拟人类的视觉功能，实现对图像的采集、处理和分析。本系统利用机器视觉技术对圆筒内壁表面进行图像采集和处理，通过算法识别和判断内壁表面的缺陷和尺寸信息。通过将激光三角测距法和...
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激光位移传感器在汽车行业各种应用案例

2023 - 02 - 20

1、激光位移传感器在轮胎转速测量中有重要作用。通常，一台汽车的轮胎都包含有激光位移传感器，它可以准确地测量出车轮的输出速度。该传感器利用轮胎上绕着水平或垂直线的激光点来测量轮胎行驶距离和变速器输出转速，从而确定变速比。此外，它还能准确地测量车轮上的前后运动，特别是对于汽车行驶的直线行驶和转弯的控制都有着重要的作用。2、激光位移传感器在防撞技术中也得到了广泛应用。它通常会被安装在前脸和侧面，通过测量前脸物体和周围物体的距离来调整外防撞车身和限速门控驾驶，从而有效地防止汽车发生碰撞，保护汽车行驶的安全。 3、激光位移传感器在停车技术中也得到了广泛应用。它不仅可以测量汽车行驶距离、角度和速度，还可以准确地记录汽车在停车时的位置，并在遇到障害的情况下立即触发保护电路或自动脱离，从而避免发生碰撞事故。 4、激光位移传感器也被广泛用于汽车行驶辅助系统中，它可以准确地测量出汽车行驶距离、方向及车速，为汽车驾驶员提供实时信息，以增加驾驶操控质量，帮助驾驶员进行准确的行驶安排和调整。 5、激光位移传感器也在汽车悬挂系统中得到应用，它可以测量每个车轮的距离及方向，并建立一个三维的实时图像。这种三维的实时图像可以非常准确地反映出汽车悬挂系统的表现，从而使汽车行驶的平稳性和操控性都大大提高。6、激光位移传感器还可用于汽车智能辅助驾驶系统中，这种系统结合了导航、安全显...
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利用高速高精度激光位移传感器测量低频物体振动以降低使用成本

2023 - 08 - 21

摘要：本报告提出了一种利用高精度激光位移传感器测量物体振动的方案。通过测量被测物的位移量，并确定振动的时间点，可以计算出振动频率和振动模式。相比多普勒测振仪，激光位移传感器具有更低的成本，在低频范围内（1000Hz以下）可以进行振动测量。本方案详细介绍了方案设计、设备选择、实验验证以及成本核算，并通过实验数据和算法验证了方案的可行性和准确性。引言物体振动是许多领域的重要研究对象，包括机械、汽车、航空航天等。传统的多普勒测振仪可以用于高频振动测量，但其成本较高，对于低频振动测量（1000Hz以下）不适用。因此，本方案提出了一种利用高精度激光位移传感器测量物体振动的方案，以满足低频振动测量的需求。方案设计利用高精度激光位移传感器测量物体振动的方案设计如下：2.1 设备选择选择一台高精度激光位移传感器，具备以下特点：高测量精度：具备亚微米级的测量精度，满足振动测量的要求。高响应频率：能够以高速响应的方式进行位移测量，捕捉到物体振动的细微变化。宽测量范围：具备较大的测量范围，适应不同物体振动的需求。2.2 传感器布置与测量原理将激光位移传感器布置在被测物体附近，并对其进行校准和调试。在物体振动过程中，传感器测量物体的位移量。传感器工作原理基于激光光束照射到物体表面，测量光斑的位置随时间的变化，从而获得物体的位移信息。2.3 数据处理与振动频率计算根据传感器测得的位移量数据，通过数据处理和信...
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运用高精度激光位移传感器进行非接触测量工件倾斜度的应用与实践

2024 - 01 - 21

在制造业、航空航天、光学制造等行业中，准确地测量工件表面的平整度和倾斜度对于产品质量、设备性能和工程安全至关重要。为了适应这一需求，本文将详细介绍运用高精度激光位移传感器进行非接触测量工件倾斜度的具体操作步骤、应用领域以及如何通过实例演示其测量原理和效果。首先，测量设备的配置环节。需要准备3到5个高精度激光位移传感器，并配合用于数据分析处理的微机软件。在开始测量之前，传感器需要先行进行标定，以一个已知的标准平面作为参照进行校准，并让所有传感器的数值归零。这一步骤保证了测量过程的准确性，也为后续的数据分析奠定了基础。进行实测时，将待测工件放置在需要测量的表面上。根据物体表面的倾斜情况，每个传感器所显示的数值会出现差距。后续，我们可以通过微机软件读取这些二次数据，进行处理，从而精确地得出倾斜度和平整度等参数。值得注意的是，我们选择3-5个传感器进行测量的原因是，三个传感器可以保证确定一个平面的最少需求。在成本允许的情况下，增加到五个传感器进行多点测量，可以有效提高测量的准确性和稳定性。另外，在使用过程中，对传感器的同步性有很高的要求，尤其是采样速度。最好达到5k以上，以便实时调整待测表面，使得调整结果更精准，并且满足实时性的需求。当然，高精度激光位移传感器的应用领域非常广泛。在制造业，尤其是汽车制造业和机械加工行业中，通过测量工件表面的倾斜度和平整度，可以有效进行质量控制和生产过程优化...
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相位法激光测距传感器原理简述

2023 - 02 - 20

相位法激光测距传感器是一种用于测量距离的传感器，它使用衰减激光来测量距离。激光在一个激光发射器中发出，并由一个接收器接收。激光发射持续一段时间，称为测量时间，根据接收信号的强度和相位推导出一般的相对距离和数据。激光距离传感器的原理有点像各种闪烁的表盘表，只是发射的激光光源更小而且激光传播时间更短，所以更快。传感器通过测量当激光发出后多久接收到信号来测量物体之间的相对位置，也就是距离。由于抛物线和容积衰减，激光越远越弱，为了准确测量距离，必须使用准确的激光，并且随着距离的增加接收性能衰减越多，因此必须调整传感器的接收阈值，以确保可以正确测量所需的距离。当激光被发射出去时，传感器会记录发射的时间，当激光被接收时，传感器记录激光接收的时间。然后，将发射时间和接收时间相减，就可以得到大约的信号传播时间，就可以用它来测量形成到目标物体的距离。然而，如果电路中的任何一部分停顿，传感器就不能正确测量距离，可能会产生一些不准确的测量。因此，为了防止这种情况的发生，许多传感器使用了自适应滤波器，可以有效地滤除由尘埃、碰撞或干扰引起的杂散信号，从而确保测量准确。相位法激光测距传感器具有较低...
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详解激光三角位移传感器的原理及市场应用

2023 - 09 - 16

大家好，今天给大家详细说明下目前我们市面上用的激光位移传感器内部构造及详细原理、应用、市场种类、及未来发展，我在网上搜索了很多资料，发现各大平台或者厂商提供的信息大多千篇一律或者式只言片语，要么是之说出大概原理，要买只讲出产品应用，对于真正想了解激光位移传感器三角回差原理的朋友们来说总是没有用办法说透，我今天花点时间整理了各大平台的大牛们的解释，再结合自己对产品这么多年来的认识，整理出以下这篇文章，希望能给想要了解这种原理的小伙伴一点帮助！好了废话不多说我们直接上干货首先我们要说明市面上的激光测量位移或者距离的原理有很多，比如最常用的激光三角原理，TOF时间飞行原理，光谱共焦原理和相位干涉原理，我们今天给大家详细介绍的是激光三角测量法和激光回波分析法，激光三角测量法一般适用于高精度、短距离的测量，而激光回波分析法则用于远距离测量，下面分别介绍激光三角测量原理和激光回波分析原理。让我们给大家分享一个激光位移传感器原理图，一般激光位移传感器采用的基本原理是光学三角法：半导体激光器：半导体激光器①被镜片②聚焦到被测物体⑥。反射光被镜片③收集，投射到CMOS阵列④上；信号处理器⑤通过三角函数计算阵列④上的光点位置得到距物体的距离。一、激光位移传感器原理之激光三角测量法原理1．激光发射器通过镜头将可见红色激光射向被测物体表面，经物体反射的激光通过接收器镜头，被内部的CCD线性相机接收，根据...
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白光干涉测厚传感器在晶圆水膜厚度测量中的应用及操作步骤详解

2024 - 01 - 21

白光干涉测厚仪是一种非接触式测量设备，广泛应用于测量晶圆上液体薄膜的厚度。其原理基于分光干涉原理，通过利用反射光的光程差来测量被测物的厚度。白光干涉测厚仪工作原理是将宽谱光（白光）投射到待测薄膜表面上，并分析返回光的光谱。被测物的上下表面各形成一个反射，两个反射面之间的光程差会导致不同波长（颜色）的光互相增强或者抵消。通过详细分析返回光的光谱，可以得到被测物的厚度信息。白光干涉测厚仪在晶圆水膜厚度测量中具有以下优势：1. 测量范围广：能够测量几微米到1mm左右范围的厚度。2. 小光斑和高速测量：采用SLD（Superluminescent Diode）作为光源，具有小光斑和高速测量的特点，能够实现快速准确的测量。下面是使用白光干涉测厚仪测量晶圆上水膜厚度的详细步骤：1. 准备工作：确保待测晶圆样品表面清洁平整，无杂质和气泡。2. 参数设置：调整白光干测厚涉仪到合适的工作模式，并确定合适的测量参数和光学系统设置。根据具体要求选择光谱范围、采集速度等参数。3. 样品放置：将待测晶圆放置在白光干涉测厚仪的测量台上，并固定好位置，使其与光学系统保持稳定的接触。确保样品与测量台平行，并避免外界干扰因素。4. 启动测量：启动白光干涉测厚仪，开始测量水膜厚度。通过记录和分析返回光的光谱，可以得到晶圆上水膜的厚度信息。可以通过软件实时显示和记录数据。5. 连续监测：对于需要连续监测晶圆上水膜厚度变...

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突破精度极限：LTC100光谱共焦位移传感器——国产高精度测量的新标杆30nm精度 2024 - 11 - 20 在当今精密制造与检测领域，对微小尺寸变化的精确测量需求日益增长。特别是在半导体制造、微纳加工、光学元件检测等高端应用中，对测量误差的严格要求往往达到纳米级。面对这一挑战，国内自主研发的LTC100光谱共焦位移传感器以其卓越的性能脱颖而出，不仅实现了30nm以下的测量误差，还保证了光斑直径小于2μm，为高精度测量领域树立了新的国产标杆。技术亮点：超高精度测量：LTC100采用先进的光谱共焦技术，通过精确控制光源发射的多波长光束与被测物体表面反射光之间的干涉现象，实现位移的高精度测量。其核心算法通过复杂的光谱分析与相位解调技术，有效消除了环境干扰和系统误差，确保测量误差稳定控制在30nm以下。微小光斑设计：传感器内置的精密光学系统采用高数值孔径物镜，结合优化的光束整形技术，实现了小于2μm的光斑直径，使得在微小结构或特征上的测量成为可能，显著提高了测量的空间分辨率。测试数据与算法公式：LTC100的性能验证基于严格的实验室测试与现场应用反馈。以下为其关键测试数据：线性度：在0-10mm测量范围内，线性偏差小于±5nm，确保测量的稳定性和可靠性。重复性：连续测量同一位置100次，标准差小于10nm，证明其高重复性和一致性。分辨率：理论上可达0.1nm，实际测量中受环境因素影响，但依旧保持在1nm左右，远超行业平均水平。核心算法公式简述如下：d=2λ0⋅2πΔϕ其中，d为被测位移...

在测量被透明物体覆盖的目标时，环境照明补偿和透视测量是如何帮助提高测量准确性的？ 2024 - 03 - 05 在测量被透明物体覆盖的目标时，环境照明补偿和透视测量是提高测量准确性的重要手段。这些技术的应用，在智能手机等电子设备的制造过程中，具有至关重要的作用。首先，让我们来探讨一下环境照明补偿的作用。在生产线环境中，照明条件往往并不稳定，这会对测量精度产生严重影响。环境照明补偿技术通过自动调整传感器参数，以补偿外部光照条件的变化，使得测量系统能在不同的照明条件下都能保持稳定的测量性能。这就使得我们在测量被透明物体（如手机屏幕）覆盖的目标时，能够得到更为准确的结果。其次，透视测量技术则能够解决透明物体对测量造成的干扰。由于透明物体会让部分光线穿过，使得传统的测量技术难以准确捕捉目标的位置和形状。而透视测量技术则能够通过特殊的光学设计和算法处理，使得传感器能够“看透”透明物体，直接对其背后的目标进行测量。这样，我们就可以在不接触目标的情况下，对其进行准确的测量。在智能手机等电子设备的制造过程中，这两种技术都有着广泛的应用。例如，在手机屏幕的生产过程中，环境照明补偿技术可以帮助我们确保屏幕在各种光线条件下都能显示清晰。而透视测量技术则可以用于测量手机屏幕下的各种元器件，如触摸屏、摄像头等，确保它们的位置和尺寸都符合设计要求。此外，这两种技术还可以结合使用，以提高测量的精度和效率。例如，我们可以先使用透视测量技术确定目标的位置，然后使用环境照明补偿技术对其进行精确测量。这样，我们不仅可以得到更准确...

激光三角测量法是如何实现对透明物体测量的？折射率校正在这个过程中起到了什么作用？ 2024 - 03 - 05 激光三角测量法：精确测量透明物体的科技新突破在精密测量领域，激光三角测量法已成为一种非常重要的技术手段。这种测量方法尤其适用于透明物体的测量，因为它可以有效地解决透明物体测量中的诸多难题。本文将详细介绍激光三角测量法的原理、步骤，以及折射率校正在此过程中所起到的关键作用。一、激光三角测量法的原理激光三角测量法是一种基于光学三角测量原理的非接触式测量方法。其基本原理是：半导体激光器发出的激光束照射在目标物体上，接收器透镜聚集目标物体反射的光线并聚焦到感光元件上。当目标物体与测量设备之间的距离发生改变时，通过接收器透镜的反射光的位置也会相应改变，光线聚焦在感光元件上的部分也会有所不同。通过精确测量这些变化，就可以得出目标物体的位移、形状等参数。二、激光三角测量法的步骤设定参照距离：首先，需要设定一个参照距离，即在此距离下，激光束与感光元件之间的位置关系已知且稳定。照射激光：然后，通过半导体激光器发出激光束，照射在待测的透明物体上。接收反射光：接收器透镜会聚集从透明物体反射回来的光线，并将其聚焦到感光元件上。分析数据：当透明物体移动或形状发生变化时，反射光在感光元件上的位置也会发生变化。通过精确分析这些变化，就可以得出透明物体的位移、形状等参数。三、折射率校正的作用在测量透明物体时，一个关键的问题是需要考虑光的折射现象。由于透明物体的折射率与空气不同，光线在从空气进入透明物体时会发生折射...

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