三门峡光谱共焦

激光三角反射式位移传感器只有在聚焦点光斑小，离开聚焦点后光斑都会变大。对于测量微小结构的测量任务，可能会带来测量困难。
但是光谱共焦传感器只要是在量程范围内，测量有效波长的光永远焦点上，可以全量程保持分辨率和精度。因此光谱共焦传感器特别适合测量微小几何结构和轮廓变化。所以现在越来越多的工业自动化厂商使用光谱共焦传感器。

光谱共焦双通道传感器通讯接口定义


光谱共焦传感器控制器拥有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 光谱共焦传感器电气连接
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 光谱共焦传感器的电源
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光谱共焦传感器的连接
光谱共焦传感器也能用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：

1.1.3 USB光谱共焦传感器的连接
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 光谱共焦传感器的模拟输出
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 光谱共焦传感器的同步信号（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光谱共焦传感器的编码器接口
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光谱共焦传感器的安装USB驱动
如果希望通过USB接口连接传感器，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。
驱动程序必须从随光谱共焦传感器附带的CD中安装。将传感器连接到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传感器直到安装程序提示这样做。
注意：主机安装系统要求Windows 7或以上。

光谱焦传感器测量技术发展历史  随着精密制造业的发展，对精密测量技术的要求越来越高。位移测量技术作为几何量精密测量的基础，不仅需要**高测量精度，而且需要对环境和材料的广泛适应性，并且逐步趋于实时、无损检测。与传统接触式测量方法相比，光谱共焦传感器传感器具有高速度，高精度，高适应性等明显优势。  1940年，Hans Goldmann在瑞士伯尔尼发明了裂隙灯系统，用于检查。这个检测系统被认为是光谱共焦传感器测量系统的雏形。  1943年，Zyun Koana 发表了共聚焦传感器测量系统设计图，图中明确展示了共聚焦测量系统的传输光路。    1951年，Hiroto Naora, Koana的同事, 在科学杂志撰文描述了共聚焦分光光度法。    1955年，Marvin Minsky制造出了首台共聚焦显微镜，并于1957年申请了**    1960年，捷克斯洛伐克查尔斯大学的Mojmír Petráň开发出了串联扫描光谱共焦传感器的测量系统，被认为是商业化的同类系统。

光谱焦传感器测量原理
光谱共焦位移传感器是一种通过光学色散原理建立距离与波长间的对应关系，利用光谱仪解码光谱信息，从而获得位置信息的装置，白光LED 光源发出的光通过光纤耦合器后可以近似看作点光源，经过准直和色散物镜聚焦后发生光谱色散，在光轴上形成连续的单色光焦点，且每一个单色光焦点到被测物体的距离都不同。当被测物处于测量范围内某一位置时，只有某一波长的光聚焦在被测面上，该波长的光由于满足共焦条件，可以从被测物表面反射回光纤耦合器并进入光谱仪，而其他波长的光在被测物面表面处于离焦状态，反射回的光在光源处的分布远大于光纤纤芯直径，所以大部分光线无法进入光谱仪。通过光谱仪解码得到光强大处的波长值，从而测得目标对应的距离值。由于采用了光谱共焦传感器的共焦技术，因此该方法具有良好的层析特性，提高了分辨力，并且对被测物特性和杂散光不敏感。
所以光谱共焦传感器的结构设计  在光谱共焦位移传感器系统中，系统的测量范围受4个方面的因素影响：
1）光谱共焦传感器光源光谱分布范围；
2）色散镜头在工作波段范围内的轴向色差；
3）光谱仪的工作波段；
4）光纤耦合器的工作波段。选择的白光LED 光源的光谱分布，波段 400～800 nm，所以在设计过程中，色散镜头、光谱仪和光纤耦合器的工作波段要尽量与光源的波段一致，终光谱共焦传感器的系统的测量范围为色散物镜在其共同工作波段范围内的轴向色差。

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