三坐標測量機是加工現場常用的高精度產品尺寸及形位公差檢測設備，其具有通用性強，精確可靠等優點。本文面向一種特殊材料異型結構零件內曲面的表面粗糙度測量要求，提出一種基于高精度光譜共焦位移傳感技術的表面粗糙度在線測量的方法，利用工業現場常用的三坐標測量機平臺執行輪廓掃描，并記錄測量掃描位置實時空間橫坐標，根據空間坐標關系，將測量掃描區域的微觀高度信息和掃描采樣點組織映射為微觀輪廓，經高斯濾波處理得到測量對象的表面粗糙度信息。光譜共焦技術的精度可以達到納米級別。平面度測量 光譜共焦原理

高像素傳感器設計方案取決于的光對焦水平，要求嚴格圖象室內空間NA的眼鏡片。另一方面，光譜共焦位移傳感器的屏幕分辨率通常采用光譜抗壓強度的全半寬來精確測量。高NA能夠降低半寬，提高分辨率。因而，在設計超色差攝像鏡頭時，NA應盡可能高的。高圖象室內空間NA能提高傳感器系統的燈源使用率，使待測表層輪廊以比較大視角或一定方向歪斜。可是，NA的提高也會導致球差擴大，并產生電子光學設計優化難度。傳感器檢測范圍主要是由超色差鏡片的縱向色差確定。因為光譜儀在各個波長的像素一致，假如縱向色差與波長之間存在離散系統，這類離散系統也會導致感應器在各個波長的像素或敏感度存在較大差別，危害傳感器特性。縱向色差與波長的線性相關選用線形相關系數來精確測量，必須接近1。一般有兩種方法能夠形成充足強的色差：運用玻璃的當然散射;應用衍射光學元器件。除開生產制造難度高、成本相對高外，當能見光根據時，透射耗損也非常高。國內光譜共焦價格走勢光譜共焦技術在生物醫學、材料科學、環境監測等領域有著廣泛的應用。

該研究主要針對光譜共焦傳感器在校準時產生的誤差進行了研究。研究者使用激光干涉儀和高精度測長機分別對光譜共焦傳感器進行了測量，并使用球面測頭來保證光譜共焦傳感器的光路位于測頭中心，以確保安裝精度。然后更換平面側頭進行校準，并利用小二乘法對測量數據進行處理，得出測量數據的非線性誤差。研究結果表明：高精度測長機校準時的非線性誤差為0.030%，激光干涉儀校準時的分析線性誤差為0.038%。利用小二乘法處理數據及計算非線性誤差，可以減小校準時產生的同軸度誤差和光譜共焦傳感器的系統誤差，提高對光譜共焦傳感器的校準精度。

隨著科技的不斷發展，光譜共焦技術已成為現代制造業中不可或缺的一部分。作為一種高精度、高效率的檢測手段，光譜共焦技術在點膠行業中的應用越來越普遍。光譜共焦技術基于光學原理，通過將白光分解為不同波長的光波，實現對樣品的精細光譜分析。在制造業中，點膠是一道重要的工序，主要用于產品的密封、固定和保護。隨著制造業的不斷發展，對于點膠的質量和精度要求也越來越高。光譜共焦技術在點膠行業中的應用，可以有效提高點膠的品質和效率。光譜共焦技術的研究和應用將推動中國科技事業的發展。

譜共焦測量技術由于其高精度、允許被測表面有更大的傾斜角、測量速度快、實時性高、對被測表面狀況要求低、以及高分辨率的獨特優勢，迅速成為工業測量的熱門傳感器，在生物醫學、材料科學、半導體制造、表面工程研究、精密測量、3C電子等領域得到廣泛應用。

本次測量場景使用的是創視智能TS-C10000光譜共焦傳感頭和CCS控制器。TS-C系列光譜共焦位移傳感器能夠實現0.025μm的重復精度，±0.02% of F.S.的線性精度，10kHz的采樣速度，以及±65°的測量角度，能夠適應鏡面、透明、半透明、膜層、金屬粗糙面、多層玻璃等材料表面，支持485、USB、以太網、模擬量的數據傳輸接口。 光譜共焦技術可以實現高分辨率的成像和分析。高精度光譜共焦答疑解惑

光譜共焦技術具有軸向按層分析功能。平面度測量 光譜共焦原理

光譜共焦技術是一種高精度、非接觸的光學測量技術，將軸向距離與波長的對應關系建立了一套編碼規則。作為一種亞微米級、迅速精確測量的傳感器，基于光譜共焦技術的傳感器已廣應用于表面微觀形狀、厚度測量、位移測量、在線監控和過程管控等工業測量領域。隨著光譜共焦傳感技術的不斷發展，它在微電子、線寬測量、納米測試、超精密幾何量測量和其他領域的應用將會更加廣。光譜共焦技術是在共焦顯微術基礎上發展而來，無需軸向掃描，可以直接利用波長對應軸向距離信息，大幅提高測量速度。平面度測量 光譜共焦原理