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光谱共焦传感器的外部触发扫描的实现原理和方法
发布时间:2018-07-03   点击次数:112次

  光谱共焦传感器的外部触发扫描的实现原理和方法

  新技术,新可能
  使用光谱共焦测量技术,可以得到超高分辨率。纳米级分辨率源于上述经过特殊处理得到的加长光谱范围。由于采用检测焦点的颜色,得到距离信息,光谱共焦传感器以采用非常小的测量光斑,从而允许测量非常小的被测物体。这也意味着,即使被测表面有非常轻微的划痕,也逃不过光谱共焦传感器的眼睛。
  由于光谱共焦传感器的光路非常紧凑和集中,使其非常适合测量钻孔结构。而其他测量方式,如激光三角反射式测量,对于小孔往往无能为力,因为小孔形成的阴影会遮挡反射光的光路,无法进行测量。针对这种小孔测量任务,
  另一种非常适合光谱共焦传感器的应用是测量多层透明材料的厚度。与其他测量方法不同,光谱共焦传感器在测量这种物体时,仅需要一支探头就可以完成测量。测量被测物体前端面和后端面的反射光,从而得到层厚信息。由于测量只使用白光,无需额外附加激光安全措施。由于探头本身不含有任何电路,传感器探头还可以被用于有防爆要求的环境或者有电磁干扰要求的环境。而控制器可以被放置于安全距离以外。允许长50m的光纤连接探头和控制器。但是,需要禁止在光路上存在遮挡物或小颗粒,这会影响测量精度,甚至使测量变得不可完成。由于采用的是光学测量方法,探头到被测物体的距离也有一定限制。
  那么该如何实现光谱共焦传感器的外部触发及扫描呢,下面三点给出解决方法。
  1、光谱共焦传感器外部扫描
  CCS-100传感器有一个重要的特性,实际上它是一个点传感器,换句话说,在给定时刻传感器测量的是一个位于其光轴上的单点。为了得到一个曲线,或者测量整个表面,必须用一些外部扫描设备做辅助,沿着一个轴或者两个轴扫面样品。一般情况扫描设备是机动的;在一些情况下它还包含编码器来确定任意时刻样品的位置。
  在一些应用中传感器和外部扫描设备的同步性是一个重要的问题。CCS-100可能同时作为“从”和“主”。
  2、光谱共焦传感器同步传感器与其他设备
  通常需要同步传感器与一个外加设备,比如一个编码器,运动控制器或者一个能表明在传送带上运动物体路径的光电管。
   当与传感器同步的外部设备是一个数字编码时,这个任务就很简单,因为它是由CCS-100自动进行同步的。
  对于其他类型的我设备(模拟编码器,运动控制器)的同步可以通过同步信号和触发模式实现。CCS-100与其他设备同步可以作为“master”(用“Sync out”TTL信号),也可以作为“Slave”(用“Sync in”TTL信号),或者混合模式(两种类型都用)。
  触发模式指定传感器对Sync in信号上升或下降沿做出响应的方式。所有触发模式共同特点是传感器停止测量并且等待Sync in”接口上的“active”边沿。触发模式可以在“CCS manager软件”的“Trigger”界面中启用和禁用,可以通过DLL或底层指令命令。默认情况下,所有的触发模式是关闭的,传感器启动后立即没有中断的传送数据。当触发模式未被启用时,“Sync in”信号的上升和下降边沿就被忽略。
  3、光谱共焦传感器Start触发模式
  简单的触发模式就是“Start on edge”.它是通过发送“$TRG”命令启动的,从命令终端或CCS Manager程序触发页面都可以启动。
  接到命令后,传感器就等待触发信号。当在Sync in输入端检测到启动(上升或者下降)沿时,测量就开始了,重复可靠性(抖动)小于1μs.
  当接收到个“Sync in”脉冲时,传感去就会推出Start on edge触发模式并且恢复正常运转。接下来的Sync in脉冲就简单的忽略了。
  光谱共焦传感器这个触发模式一个典型的应用就是在一个样品2D扫描中启动连续的线扫:稳定的重复性保证了在开始连续扫描线上没有抖动。

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