新型共轴激光位移传感器：在线测量的高效解决方案

本文主要介绍了适于在线测量的新型共光轴激光非接触位移传感器的设计和应用。这种传感器针对激光位移技术中的关键问题，如安装倾斜和表面纹理变化的影响，进行了创新设计。它利用光学球差光学平均技术来改善光斑分布的均匀性，从而提高测量精度。传感器的核心特点是配备了微小的光触针（小于1微米），这使得它在曲面快速测量，特别是在线测量中表现出色，其测量速度可达每秒两万次以上，甚至可通过选用更快的光电器件进一步提升。 与传统的CCD三角法和聚焦跟踪法相比，共光轴激光位移传感器的优势在于它不受安装倾斜角度的显著影响，能够提供更稳定的测量结果。此外，通过优化设计，它能适应各种表面纹理，确保在不同环境下的高测量准确度。尽管激光三角法的测量速度有所提升，但共光轴传感器的高速度使其在实时在线测量，如车削工件监控等应用场景中更具优势。 文章还提到了测量原理，即基于光学干涉原理，入射光和出射光沿同一轴线，通过物镜和光电接收器的协同作用，通过计算光斑面积的变化来得出位移信息。传感器通过精密的结构设计和光学计算，消除了安装误差的影响，实现了高精度和高速度的结合。 最后，论文指出这是中国工程物理研究院科学基金资助项目的一部分，表明了这项研究在国家层面的技术支持和重视。这篇论文详细阐述了一种新型激光位移传感器的理论基础、技术创新以及在实际应用中的潜力，对于提升在线测量技术具有重要意义。