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| 光学轮廓仪测量是在被测表面一个点上感知焦点 |
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光学轮廓仪测量方式是在被测表面一个点上感知焦点光学轮廓仪 在构建目标物体的表面貌形时，常用的是不与测试表面接触的光学探针，而不是机械式探针。光学探针通过检测被测物体上的佳聚焦位置来确定其形状。光学轮廓仪实现测量的方式是：在被测表面的一个点上感知焦点，通过调整聚焦透镜的高度直到焦点被找到为止。信号是在扫描焦点的过程中收集和处理的。镜头移动的数值可以反映测试点的表面高度。无论是通过光学探头的扫描或是移动被测表面，都能产生二维或三维的高度轮廓图。在感知焦点信号时，需要有特殊的硬件设备。利用不同的方法，如传统的硬度计或立体硬度计来产生表面轮廓图的方法，都是基于通过集中扫描目标物，以获得每个点的佳焦点，然后对采集来的图像进行处理的过程。 光学轮廓仪感知的信号通常被误称为辐强度。光学聚焦传感器 当激光光源发出的一束光被聚焦到被测表面时，反射光在光轴上被棱镜分成两束。然后，用两个探测器分别检测这两束光的信号，并对其差值信号进行监控。当聚焦透镜太高时，反射光束会聚焦在探测器的前方，导致内侧探测器的信号变大；而聚焦镜头太低时，外侧探测器的信号会变大。信号差值情况可以决定测试表面在哪一面被聚焦，以及利用产生的误差信号调整聚焦透镜直至正确位置。当内侧探测器和外侧探测器的信号相等时，差值信号为零，聚焦镜头就处在正确的位置上。 被测表面焦斑的大小限制了光学聚焦传感器的横向分辨力，焦斑的直径通常在1．0～1．5μm。在对被测表面上一个确定采样点的高度进行测试时，实际得到的高度是光斑大小范围内的平均高度。 这意味着小测试范围是2μm。测量面积取决于采样间隔和采样点的数量。这类型轮廓仪的另一个限制是从被测表面反射回的光束必须能够到达传感器。 如果被测表面有陡坡，光线将会被散射出轮廓仪，导致信号缺失，当只检测差值信号时将输出错误结果。这类轮廓仪的高度分辨力与聚焦范围和获得采样点的时间有关。当测量的高度范围很大时，为了保持采样每个数据所花的时间相等，聚焦镜头的移动会比较粗略。因为采用精确聚焦的方式会大大地增加测量时间。
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