光譜共焦傳感器如何工作？共焦色度測量原理通過使用多透鏡光學系統將多色白光聚焦到目標表面來工作。透鏡的排列方式是通過控制色差（像差）將白光分散成單色光。工廠校準為每個波長分配了一定的偏差（特定距離）。只有精確聚焦在目標表面或材料上的波長才能用于測量。從目標表面反射的這種光通過共焦孔徑到達光譜儀，該光譜儀檢測并處理光譜變化。在整個傳感器的測量范圍內，實現了一個非常小的、恒定的光斑尺寸 ，通常 <10 μm。微型徑向和軸向共焦版本可用于測量鉆孔或鉆孔的內表面，以及測量窄孔、小間隙和空腔。光譜共焦技術可以測量位移，利用返回光譜的峰值波長位置。非接觸式光譜共焦按需定制

光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等特點，已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、精密測量和3C電子等領域廣泛應用。本次測量場景采用了創視智能TS-C1200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0.025 μm的重復精度、±0.02%的線性精度、30kHz的采樣速度和±60°的測量角度，適用于鏡面、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、以太網和模擬量的數據傳輸接口。非接觸式光譜共焦按需定制光譜共焦透鏡組設計和性能優化是光譜共焦技術研究的重要內容之一。

采用對比測試方法，首先對基于白光共焦光譜技術的靶丸外表面輪廓測量精度進行了考核，為了便于比較，將原子力顯微鏡輪廓儀的測量數據進行了偏移。結果得出，二者的低階輪廓整體相似，局部的輪廓信息存在一定的偏差，原因在于二者在靶丸赤道附近的精確測量圓周輪廓結果不一致;此外，白光共焦光譜的信噪比較原子力低，這表明白光共焦光譜適用于靶丸表面低階的輪廓誤差的測量。從靶丸外表面輪廓原子力顯微鏡輪廓儀測量數據和白光共焦光譜輪廓儀測量數據的功率譜曲線中可以看出，在模數低于100的功率譜范圍內，兩種方法的測量結果一致性較好，當模數大于100時，白光共焦光譜的測量數據大于原子力顯微鏡的測量數據，這也反應了白光共焦光譜儀在高頻段測量數據信噪比相對較差的特點。由于光譜傳感器Z向分辨率比原子力低一個量級，同時，受環境振動、光譜儀采樣率及樣品表面散射光等因素的影響，共焦光譜檢測數據高頻隨機噪聲可達100nm左右 。

因為共焦測量方法具有高精度的三維成像能力，所以它已被用于表面輪廓和三維結構的精密測量。本文分析了白光共焦光譜的基本原理，建立了透明靶丸內表面圓周輪廓測量校準模型，并基于白光共焦光譜和精密旋轉軸系，開發了透明靶丸內、外表面圓周輪廓的納米級精度測量系統和靶丸圓心精密位置確定方法，使用白光共焦光譜測量靶丸殼層內表面輪廓數據時，其測量精度受到多個因素的影響，如白光共焦光譜傳感器光線的入射角、靶丸殼層厚度、殼層材料折射率和靶丸內外表面輪廓的直接測量數據。光譜共焦位移傳感器可以實時監測材料的變化情況，對于研究材料的力學性能具有重要意義；

在電化學領域，電極片的厚度是一個重要的參數，直接影響著電化學反應的效率和穩定性，我們將介紹光譜共焦位移傳感器對射測量電極片厚度的具體方法。首先，我們需要準備一塊待測電極片和光譜共焦位移傳感器。將電極片放置在測量平臺上，并調整傳感器的位置，使其與電極片表面保持垂直。接下來，通過軟件控制傳感器進行掃描，獲取電極片表面的光譜信息。光譜共焦位移傳感器可以實現納米級的分辨率，因此可以準確地測量電極片表面的高度變化。在獲取了電極片表面的光譜信息后，我們可以利用反射光譜的特性來計算電極片的厚度。通過分析反射光譜的強度和波長分布，我們可以得到電極片表面的高度信息。同時，還可以利用光譜共焦位移傳感器的對射測量功能，實現對電極片厚度的精確測量。通過對射測量，可以消除傳感器位置和角度帶來的誤差，從而提高測量的準確性和穩定性。除了利用光譜共焦位移傳感器進行對射測量外，我們還可以結合圖像處理技術對電極片表面的光譜信息進行進一步分析。通過圖像處理算法，可以提取出電極片表面的特征信息，進而計算出電極片的厚度。這種方法不僅可以提高測量的準確性，還可以實現對電極片表面形貌的三維測量。光譜共焦技術具有軸向按層分析功能。孔檢測傳感器光譜共焦生產商

光譜共焦位移傳感器可以用于材料的彈性模量、形變和破壞等參數的測量。非接觸式光譜共焦按需定制

在硅片柵線的厚度測量過程中，創視智能TS-C系列光譜共焦傳感器和CCS控制器被使用。TS-C系列光譜共焦位移傳感器具有0.025 μm的重復精度，±0.02%的線性精度，10kHz的測量速度和±60°的測量角度。它適用于鏡面、透明、半透明、膜層、金屬粗糙面和多層玻璃等材料表面，支持485、USB、以太網和模擬量數據傳輸接口。在測量太陽能光伏板硅片柵線厚度時，使用單探頭在二維運動平臺上進行掃描測量。柵線厚度可通過柵線高度與基底高度之差獲得，通過將需要掃描測量的硅片標記三個區域并使用光譜共焦C1200單探頭單側測量來完成測量。由于柵線不是平整面，并且有一定的曲率，因此對于測量區域的選擇具有較大的隨機性影響 。非接觸式光譜共焦按需定制