MHm=max(△H(n+1)-△H()2=ma 1.56×10°(m+1) 6×10-n 0.098989-5.5×10n0098989-5.5×10°n 曲线图如下图2.4: 图2.4体统分辨率曲线图 由图2.4可以看出,随着n的增大,分辨率降低。当n=3500时 △H=2.5×10-7m △Hm=△H(3500)-MH(-3500),把d,d,Φ,代入上式可得 △H=1.13mm 综上所述:光测头的主要参数d0,d,Φ,O,△H-,△Hmb,就确 定了
( ( ) ( )) ( ) 8 8 min 6 6 1.56 10 1 1.56 10 max 1 max 0.098989 5.5 10 0.098989 5.5 10 n n H H n H n n n − − − − + = + − = − − − 曲线图如下图 2.4： (m) 图 2.4 体统分辨率曲线图 由图 2.4 可以看出，随着 n 的增大，分辨率降低。当 n=3500 时 7 min H m 2.5 10− = 。 = − − H H H max (3500 3500 ) ( ) ，把 0 d ， 1 d ， ， 代入上式可得 max = H mm 1.13 。 综上所述：光测头的主要参数 0 d ， 1 d ， ， ， Hmax ，Hmib ，就确 定了
第三章光测头各的组元 3.1光源的选定 在仪器设计中,只有合理的选择光源,才能充分有效的满足仪器的 要求。因此,在选择光源时,需要考虑的因素有:灯丝的光谱能量分布 特性、光度特性和CCD的光谱响应特性等。 本设计,光源的选择结果是6V,15W的溴钨灯,此灯的特点是:色 温高、光谱能量分布也CCD的光谱特性近似匹配。如图3.1所示。而且 体积小、寿命长、发光效率高 0.8 02 0.40.8 图3.1溴钨灯光谱特性曲线
第三章 光测头各的组元 3.1 光源的选定 在仪器设计中，只有合理的选择光源，才能充分有效的满足仪器的 要求。因此，在选择光源时，需要考虑的因素有：灯丝的光谱能量分布 特性、光度特性和 CCD 的光谱响应特性等。 本设计，光源的选择结果是 6V，15W 的溴钨灯，此灯的特点是：色 温高、光谱能量分布也 CCD 的光谱特性近似匹配。如图 3.1 所示。而且 体积小、寿命长、发光效率高。 ¦ Λ ( ¦ Μ 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 图 3.1 溴钨灯光谱特性曲线
I/Io 05 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.60.7 0.8 0.9 1.0 λ(um) 图3.2CCD光谱响应曲线 如图3.1可知,两曲线的光谱范围基本重合。其峰值波长均在0.8m 附近,卤钨灯与灯丝的辐射特性有关。而钨丝的辐射又满足位移定理: =·T=2630μmk可见,光源的釆用卤钨灯就可以适当调节色温,使它 的光谱特性与CCD的光谱特性响应相匹配 安装光源时应注意使灯丝的方向与光轴的方向垂直,以满足CCD所 要求的光照度。 又因为CCD输出信号幅度正比于所受光照度的大小(见CCD的光照 度特性)。当光照度过小时,输出信号幅度小,抖动大;当光照度过大 时,其输出饱和溢出。使仪器不能正常工作。因此,为使光照度比较稳 定,应加上稳压源。 3.2照明系统的确定 在CCD尺寸检测系统中,被测物是否得到均匀照明,将对测试后果 产生很大的影响。因此,选择照明系统应满足: 1.保证CCD其间有足够的照度 2.保证被照明的视场范围足够均匀 3.尽可能减少杂光 现在有的照明方式,有反射式与透射式。在本设计中由于要求精度
λ（μm） 图 3.2 CCD 光谱响应曲线 如图3.1可知，两曲线的光谱范围基本重合。其峰值波长均在 0.8m 附近，卤钨灯与灯丝的辐射特性有关。而钨丝的辐射又满足位移定理： max = T mk 2630 可见，光源的采用卤钨灯就可以适当调节色温，使它 的光谱特性与 CCD 的光谱特性响应相匹配。 安装光源时应注意使灯丝的方向与光轴的方向垂直，以满足 CCD 所 要求的光照度。 又因为 CCD 输出信号幅度正比于所受光照度的大小（见 CCD 的光照 度特性）。当光照度过小时，输出信号幅度小，抖动大；当光照度过大 时，其输出饱和溢出。使仪器不能正常工作。因此，为使光照度比较稳 定，应加上稳压源。 3.2 照明系统的确定 在 CCD 尺寸检测系统中，被测物是否得到均匀照明，将对测试后果 产生很大的影响。因此，选择照明系统应满足： 1.保证 CCD 其间有足够的照度。 2.保证被照明的视场范围足够均匀 3.尽可能减少杂光。 现在有的照明方式，有反射式与透射式。在本设计中由于要求精度
较高,因此采用了透射式的照明系统 对光学系统的要求是 ①要使被测物得到均匀的照明。为了提高测量精度,必须采用远 心成像系统。因为当被测件具有一定的厚度时,在会聚光照明 下会产生较大误差。故照明系统最终采用象方远心光路的柯勒 照明方式。 ②要求适当的校正球差、色差,采用双胶合透镜,可使象差得到 校正 3.3投影系统的确定 在仪器中,投影系统就是把工件表面影像投影到CCD光敏面上。为 了提髙检测精度,要求投影系统清晰、放大倍率准确 本设计中采用2的投影系统。光路如图3.2 物镜 目镜 图3.2 3.4计算机处理系统 3.4.1计算机处理系统组成
较高，因此采用了透射式的照明系统。 对光学系统的要求是： ① 要使被测物得到均匀的照明。为了提高测量精度，必须采用远 心成像系统。因为当被测件具有一定的厚度时，在会聚光照明 下会产生较大误差。故照明系统最终采用象方远心光路的柯勒 照明方式。 ② 要求适当的校正球差、色差，采用双胶合透镜，可使象差得到 校正。 3.3 投影系统的确定 在仪器中，投影系统就是把工件表面影像投影到 CCD 光敏面上。为 了提高检测精度，要求投影系统清晰、放大倍率准确。 本设计中采用 2 的投影系统。光路如图 3.2： 物镜 目镜 图 3.2 3.4 计算机处理系统 3.4.1 计算机处理系统组成