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測量基礎解說選擇測量儀所需的術語

安裝狀態/安裝模式 為了使用激光移位計測量目標物,需要接收器獲取目標物的反射光。為了使三角測量方式的測量儀可適當接收反射光,需根據目標物的表面狀態,傾斜安裝傳感頭。
  • A) 不透明的目標物時 與目標物呈水平狀態安裝傳感頭 不透明的目標物時 接收器可接收部分漫反射光
  • B) 透明的目標物時 使入射角和反射角相等進行安裝 透明的目標物時 接收器可接收鏡面反射光
參考距離 通過激光移位計測量目標物時,測量值為0的點。
一般表示從傳感頭的下面到測量范圍中心的距離。

參考距離

測量范圍 表示激光移位計可測量目標物位移量的范圍。
一般以參考距離為基準,表示±○○ mm。
【標記示例】
參考距離:30 mm
測量范圍:±5 mm
上述激光移位計可在以下范圍內測量目標物。

測量范圍

光源 使用原理為:在非接觸測量儀中使用光線從發射器對目標物照光,并用接收器接受其反射光。該光源可使用紅色半導體激光、藍色半導體激光、白光、SLD、綠色LED等多種光。
依照測量儀原理決定使用哪種光源,并使用光源相應的鏡頭和光接收元件等,可實現高精度的測量。
光點直徑 非接觸測量儀一般包括2種光點直徑。分為橢圓形狀的光點直徑和小光點型的光點直徑。
橢圓形狀的光點直徑可測量橢圓內的平均高度,因此不易受到目標物表面粗糙度誤差的影響。但光點尺寸變大,因此不適于測量形狀和較小部位。
而小光點型的光點直徑光點較小,可有效測量形狀或細微部位,但同時還會跟蹤表面粗糙度,與橢圓形狀的光點直徑相比,易于受到表面粗糙度誤差的影響。
  • 橢圓形狀
  • 小光點
重復精度 表示重復測量目標物定點時的偏差。
直線性

直線性是表示測量儀性能的指標。表示理想值與實際測量結果誤差的最大值。例如,使用直線性為±5 μm的測量儀移動1 ㎜的目標物時,表示所顯示的值可能包含±5 μm的誤差(9.995 μm至1.005 μm)。
直線性的規格規定為±○○% of F.S.,F.S.表示測量范圍,可按以下示例進行計算。直線性越小的測量儀越可稱之為越好的測量儀。

直線性表
例)直線性:0.02% of F.S.、測量范圍:±3 mm(F.S.= 6 mm)的測量儀時
[直線性] = 0.02% × 6 mm = ±1.2 μm
溫度特性 溫度特性表示傳感頭的溫度變化1度時所發生的測量值誤差的最大值。在傳感頭的內部中,使用了鏡頭或CMOS及固定這些構件的夾具。因溫度變化,上述構件會發生膨脹或收縮,且成像在CMOS上的光點位置變化會產生誤差。
溫度特性規定為○○% of F.S./℃,F.S.表示測量范圍,可按以下示例進行計算。溫度特性越小的測量儀越可稱之為越好的測量儀。
例)溫度特性:0.01% of F.S./℃ 、測量范圍:±3 mm(F.S.= 6 mm)的測量儀時
[直線性] = 0.01% × 6 mm = 0.6 μm
環境光照 表示測量儀可不受外部光線影響進行測量的外部光源的最大照度。
環境溫度 保證測量儀動作的溫度環境。
相對濕度 保證測量儀動作的濕度環境。
抗震動 表示對測量儀振動影響的指標。表示通過記載的數值進行評估。
一般記載為“10至55 Hz 雙向振幅1.5 mm X、Y、Z方向各2個小時”,具體按以下內容進行測試。
對X方向上±0.75 mm 的振幅以10至55 Hz的頻率進行2小時變化

對Y方向上±0.75 mm的振幅以10至55 Hz的頻率進行2小時變化

對Z方向上±0.75 mm的振幅以10至55 Hz的頻率進行2小時變化
采樣周期/采樣速度 表示測量儀在1秒內可測量的數據點數。采樣周期為100 Hz的測量儀在每秒可進行100次測量。采樣周期越快的測量儀越可準確測量在線移動的目標物,或可進行較多單一時間內的平均化處理,因此能穩定測量值。
接收光波形 表示光接收元件接收到的光的狀態為接收光波形。縱軸表示光的強度,橫軸表示光接收元件上的位置。通過確認接收光波形的形狀,可判斷是否準確進行當前測量。
①理想的接收光波形
可穩定測量的接收光波形。
②接收光波形的高度較低時
無法獲得充足的反射,因此無法進行測量。
③接收光波形的高度過高時
處于飽和狀態。此時,測量值的偏差變大。
④接收光波形的形狀左右不對稱時
測量樹脂等時,激光將進入目標物中,使得接收光波形左右更加不對稱。
此時的測量值將根據進入量平移實際值。
⑤存在多條接收光波形時
測量玻璃等透明目標物時,會產生1條以上的峰值。測量玻璃時,可獲得表面反射峰值和里面反射峰值總計2條峰值。
光軸、光軸區域 將測量儀發射器照射的光的中心軸稱為光軸。
光軸區域圖表示從發射器到接收器的光的路徑。若在該區域內放入夾具等,則光不會照射到目標物或接收器,因此無法進行測量。

光軸區域圖

電源電壓 驅動產品時所需的電源電壓。如果為24 VDC±10%的規格,則表示直流電源,需要電壓24 V變動量在±2.4 V以內的電源。
最大消耗電流 驅動產品時所消耗的電流量。使用的電源需要選擇比該最大消耗電流容量還大的產品。

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