光谱共焦位移传感器通讯接口定义
光谱共焦位移传感器控制器拥有232串口以及USB接口,可以在线传输数据。同时还拥有编码器同步,可以支持三轴编码器信号。
1光谱共焦位移传感器的电气连接
下面这段解释如何连接:
将传感器接通电源
用RS232/RS422串口或者USB2.0口(两种口也可以同时连接)将光谱共焦位移传感器连接到主机上
连接模拟输出
连接同步信号
连接编码器同步读取位置信息和传感器数据
1.1.1 电源
将24V,3A的直流电源适配器连接在传感器**板的电源接口。(注:**板上电源插座的黑色连接器可以拧下来,然后的连接在电源适配器上。当然也可以从供应商那里订购电源。
如果光谱共焦位移传感器装备了外加光源,根据说明书里面的操作盒维修手册将光源盒子连接在正确的光纤插座上。
1.1.2 RS232-RS422连接
传感器也能用RS232和RS422连接。数据可以通过切换连接类型选择不同协议传输。就是用的是后2个针脚切换(分别为5V和RS422)。对于RS232连接后两个针是留空的,而RS422连接是要接上的(RS422脚和5V脚连接)。
RS232和RS422接口是RJ11类型接口。引脚设计如下: 正面图:
1.1.3 USB连接
USB2.0接口是标准B型接口,需要一个标准USB2.0(高速)连接线。
1.1.4 模拟输出
面板上已经标明的5和7针脚是两个0-10V的模拟输出信号连接口。“Set zero”
按钮可以将模拟输出电平置零。
1.1.5 同步信号(IO触发)
CCS-100**板接口有三个针脚是用于同步信号的(TTL0-5V):
Pin n° 1:Sybc in
Pin n° 2:Ground
Pin n° 3:Sync out
1.1.6编码器接口
编码器接口是一个20点的MDR类型接口(厂商:3M;参照10220-6212PL)。
Pinout:
1:Gnd 5:b+(axis 2)
2:a+(axis 1) 6:a+(axis 3)
3:b+(axis 1) 7:b+(axis 3)
4: a+ (axis 2) 20:5V DC
1.1.7安装USB驱动
如果希望通过USB接口连接光谱共焦位移传感器,必须先在主机上安装USB驱动。
每个连接CCS传感器的USB端口都应该安装USB驱动。
驱动程序必须从随传感器附带的CD中安装。将光谱共焦位移传感器连接到USB 2.0端口,并且将其关闭。放入CD,开始安装驱动。不要重新启动光谱共焦位移传感器直到安装程序提示这样做。
光谱共焦位移传感器原理简介
1. 一束白光穿过小孔S,照射在色散镜头组L上。色散镜头组把白光分解成不同波长的单色光,每一个波长对应一个固定的距离值。
2. 当对象出现在测量区域的时候,一个特定波长的单色光正好照射在其表面,并且反射进光学系统。
3. 此反射光通过一个小孔S,,(只有聚焦在被测体表面的光才可以穿过这个小孔),由波长识别系统(光谱仪)识别其波长,从而得到其所代表的距离值。
4.由光源射出一束宽光谱的复色光(呈白色),通过色散镜头发生光谱色散,形成不同波长的单色光。每一个波长的焦点都对应一个距离值。测量光射到物体表面被反射回来,只有满足共焦条件的单色光,可以通过小孔被光谱仪感测到。通过计算被感测到的焦点的波长,换算获得距离值.
光谱共焦位移传感器的标注说明:
(1)光谱共焦位移传感器的数据在配置PRIMA控制器情况下得出;
(2)光谱共焦位移传感器的量程数值为配置特定控制器得出,在一般情况下可适当调整量程,但可能会影响测量性能;
(3)工作距离是指测量头*与量程起始点距离,该数据在配置PRIMA控制器情况下得到,通常CL0、CL2、CL3和CL4型号可能存在±3%偏差,CL1、CL5和CL6型号可能存在±6%偏差;
(4)光谱共焦位移传感器的可测倾角是指测量镜面反射表面时的极限角度值,测量漫反射表面时该角度可达87° ;
(5)此数据为聚焦点在量程中间处计算得出,量程开始端与结束端的光斑数值存在约10%差异;
(6)光谱共焦位移传感器的横向分辨率是在测量突变光度时得到的10%-90%转换距离,该值在量程中间处测得;
(7)光量收集率是指测量同一样品情况下各个测量头收集到的能量,数据为相对单位数值。在测量高度反射样品时为了防止数据饱和,应选择低光量收集率型号测量头;在测量扩散或者低反射的样品时,为了避免较低的信噪比,应选择高光量收集率型号测量头;
(8)静态噪音(SN)是指在量程中间处测得处于完全静态的样品的RMS噪音值,表中的两个SN值包括一个未平均值和一个10次平均值。这些值为大的可接受值。该值是在测量头校准之后测的,并在出厂报告中标注。SN值决定了传感器的垂直分辨率。 (9)数据由1nm精度的编码器做比较校准,由传感器测量距离时,在整个测量范围内的大误差。此数据为校准后立即获取,该数据的设置条件为:特定测量频率,0°倾角, 内部平均10次;
(10)测量Ra的精度取决于样品特性,R表示推荐用于测量粗糙金属样品,NR表示不推荐用于测量粗糙金属样品;
(11)在厚度测量模式下,测量精度取决于样品特性。为了获得较好的厚度测量结果,应采用厚度标定方法获取样品折射系数或导入样品折射系数文件;
(12)该数据为在如下设置下获得的典型值:佳测量频率,数据无平均,样品折射系数1.5,在量程范围的中心获得;
(13)初始参数; FocalSight、FocalScan光谱共焦传感器提供纳米级、高10KHz的Z方向高度数据。 光谱共焦位移传感器配备控制器、光纤和测量头。
根据实际测量场景,光谱共焦位移传感器的控制器提供单通道、双通道和四通道选择,测量头也可依据量程和分辨率等要求进行配置。通过优化配置控制器和测量头,可为工业应用输出较为经济、性能强大和稳定的测量能力。
光谱共焦传感器的应用测量案例
光学镜片
★ 3D表面形貌
★ 粗糙度
★ 表面缺陷与瑕疵
★ 曲率半径
★ 3D表面形貌
★ 表面粗糙度
★ 药物涂层厚度
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