光電檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用講作-徐熙平

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1、光電尺寸檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用報(bào)告人：徐熙平報(bào)告內(nèi)容一、光電檢測(cè)技術(shù)概述二、光電尺寸檢測(cè)現(xiàn)狀三、我校開(kāi)展的主要研究工作四、綜合檢測(cè)方面的應(yīng)用五、涉及知識(shí)結(jié)構(gòu)1.1定義光電檢測(cè)技術(shù)是光學(xué)與電子學(xué)技術(shù)有機(jī)結(jié)合而產(chǎn)生一門(mén)新檢測(cè)技術(shù)，他是利用電子技術(shù)對(duì)光信息進(jìn)行檢測(cè)，并進(jìn)一步傳遞、存儲(chǔ)、控制、計(jì)算和顯示等。1.2檢測(cè)對(duì)象可以檢測(cè)一切能夠影響光量或光特性物理量。如位移、長(zhǎng)度、角度、振動(dòng)、力、壓力、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、溫度、流量、液位、濕度、濃度、成分及圖象等。1.3檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一、光電檢測(cè)技術(shù)概述待測(cè)對(duì)象光電傳感器信號(hào)采集信息處理結(jié)果顯示1.4優(yōu)點(diǎn)非接觸、響應(yīng)速度高、測(cè)量精度高、應(yīng)用范圍廣。光電檢測(cè)技術(shù)包含十

2、分豐富的內(nèi)容，從光信息的獲得，光電轉(zhuǎn)換到電信號(hào)處理和智能化控制等方面，都有很大的差異，光電檢測(cè)也沒(méi)有固定的模式，同一個(gè)參數(shù)的測(cè)量也可以用不同的方法實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵是根據(jù)具體要求，設(shè)計(jì)并選擇能滿足檢測(cè)精度、檢測(cè)范圍、使用場(chǎng)合、操作難易、自動(dòng)化水平等諸方面要求的最合理的方案?，F(xiàn)在國(guó)際上利用光電檢測(cè)方法進(jìn)行各種幾何尺寸、形狀和形位誤差等參數(shù)的測(cè)量，采用的原理和方法也是多種多樣的?，F(xiàn)就國(guó)外幾個(gè)有代表性的光電尺寸檢測(cè)儀器做以介紹。一、光電檢測(cè)技術(shù)概述2.1徑向測(cè)量技術(shù)美國(guó)AEROEL公司采用激光掃描方法研制的ALS40型高精度在線非接觸式雷射測(cè)微儀。其主要技術(shù)指標(biāo)：測(cè)量范圍：0.2～23mm分辨率:

3、0.1μm測(cè)量精度:±0.2μm它非常適合下列產(chǎn)品的外徑徑向偏差值檢測(cè):電力電纜線、擠壓成型產(chǎn)品、鋼棒和鋼管、抽拉加工線材、鋼索和鋼絲、磁性(漆包)線材、光纖、醫(yī)療管材等。二、光電尺寸檢測(cè)現(xiàn)狀A(yù)EROEL公司采用光學(xué)分光法研制的ALS13XY型雙向測(cè)微儀，測(cè)量范圍：0.1～10mm分辨率:0.1μm重復(fù)精度:±0.3μm可同時(shí)測(cè)量相互垂直兩個(gè)方向的不圓度。二、光電尺寸檢測(cè)現(xiàn)狀日本Keyence公司生產(chǎn)的以線陣CCD為光電器件的尺寸檢測(cè)儀高速線性CCD和遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)每秒2400個(gè)樣本的高速取樣重復(fù)性精度：±0.06μm二、光電尺寸檢測(cè)現(xiàn)狀LS-7030型激光測(cè)微計(jì)測(cè)量范圍∶0.3～30

4、mm測(cè)量精度∶±2μm重復(fù)性∶±0.15μmLS-7010型激光測(cè)微計(jì)測(cè)量范圍∶0.04～6mm測(cè)量精度∶±0.5μm重復(fù)性∶±0.06μm日本Keyence公司研制的兩種測(cè)徑儀二、光電尺寸檢測(cè)現(xiàn)狀Tsi公司研制的Holix系列激光掃描檢測(cè)儀測(cè)量原理測(cè)量速度：1167-2833次/秒精度：2.5?μm（單次）7.5?μm（單次）測(cè)量范圍：0.038-6.4?mm1.0-48.0?mm兩種測(cè)量系統(tǒng)（TS5000、2833型）用于光纖生產(chǎn)線在線測(cè)量二、光電尺寸檢測(cè)現(xiàn)狀我國(guó)的光電檢測(cè)技術(shù)起步較晚，但發(fā)展迅速，經(jīng)過(guò)近二十年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。迄今為止，一大批新研制的光電檢測(cè)儀器已

5、進(jìn)入了實(shí)用階段，其中有相當(dāng)數(shù)量的產(chǎn)品已達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，并且正向著高度集成化、柔性化方向發(fā)展。現(xiàn)就幾種有代表性的國(guó)內(nèi)檢測(cè)儀器做以介紹。臺(tái)灣生產(chǎn)的Lasermike雷射測(cè)徑儀二、光電尺寸檢測(cè)現(xiàn)狀西安達(dá)盛公司生產(chǎn)的測(cè)徑儀測(cè)量范圍：φ0.5～φ25mm測(cè)量精度:0.01mm測(cè)量速度:10次/秒二、光電尺寸檢測(cè)現(xiàn)狀單向/雙向/便攜/旋轉(zhuǎn)四種類型高掃描速度600次/秒高重復(fù)性±1μm最多可同時(shí)測(cè)量12個(gè)數(shù)據(jù)（外徑、縫）北京SD1激光掃描測(cè)徑儀二、光電尺寸檢測(cè)現(xiàn)狀測(cè)量范圍：φ0.2～φ30mm測(cè)量精度：±3μm,線性±2μm，重復(fù)性精度±0.5μm顯示方式：點(diǎn)陣液晶（192×64）和7位LED

6、數(shù)碼管分辨率：0.0001mm掃描速度：1800次/秒TLSM100激光掃描測(cè)微儀(北京時(shí)代集團(tuán))二、光電尺寸檢測(cè)現(xiàn)狀主要技術(shù)指標(biāo):單向測(cè)量精度:±0.003mm分辨率:0.001mm測(cè)量范圍:φ1～φ30mm雙向測(cè)量精度:±0.002mm分辨率:0.001mm測(cè)量范圍:φ1～φ20mm二、光電尺寸檢測(cè)現(xiàn)狀激光測(cè)徑儀的自動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)識(shí)別應(yīng)用實(shí)例二、光電尺寸檢測(cè)現(xiàn)狀線性達(dá)到±0.1％超長(zhǎng)測(cè)量距離達(dá)到750mm（LK長(zhǎng)距離系列）分辨率:1μm(LK-031)測(cè)量不受色彩、表面材質(zhì)或離散光線所影響30μm直徑激光射束光點(diǎn)2.2軸向測(cè)量技術(shù)日本Keyence公司研制的LK系統(tǒng)位移傳感器二、

7、光電尺寸檢測(cè)現(xiàn)狀測(cè)量CD磁頭的跳動(dòng)量測(cè)量電路板芯片引腳排列測(cè)量電路板芯片的相對(duì)高度測(cè)量圓鐵薄片的厚度國(guó)外典型廠家還有：美國(guó)Zygo公司，英國(guó)Renishaw公司，瑞士Zambach公司，德國(guó)Zeiss和Opton公司，日本安立、三菱、松下公司等。位移計(jì)的幾種應(yīng)用方法二、光電尺寸檢測(cè)現(xiàn)狀2.3光柵位移檢測(cè)技術(shù)直線光柵圓光柵二、光電尺寸檢測(cè)現(xiàn)狀2.4空間坐標(biāo)檢測(cè)技術(shù)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)二、光電尺寸檢測(cè)現(xiàn)狀橋式測(cè)量機(jī)龍門(mén)式測(cè)量機(jī)水平臂測(cè)量機(jī)二、光電尺寸檢測(cè)現(xiàn)狀車間型測(cè)量