粗糙表面散射特性对基于PSD的激光位移传感器测量精度的影响

• 作者: 薛彬 邾继贵 陈浩
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 测量 激光位移传感器 标量散射 表面粗糙度 遮蔽效应 位置敏感探测器
• 年，卷（期）: 2013,（8）
• 所属期刊栏目: 测量与计量
• 页码范围: 165-171
• 页数: 7页
• 分类号: TH74
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201340.0808003

摘要

激光位移传感器的测量是基于目标表面的散射效应,表面的粗糙度特性直接影响散射测量光斑的光强.为研究粗糙表面对成像光斑光强的影响,通过构建粗糙表面的散射几何模型,利用基尔霍夫标量散射的解析理论,结合遮蔽函数统计模型,获得被测表面的粗糙特性与成像光斑光强的函数关系.根据传感器中位置敏感探测器(PSD)的检测原理,感光面上成像光斑光强大小将直接影响传感器的测量精度.实验分析了基于PSD的位移传感器对标准粗糙度样块的测量数据,结果表明不同的表面粗糙度将产生不同的测量误差,表面粗糙度Rq值越大散射光斑光强越大,但伴随遮蔽系数的显著增强,光斑光强将逐渐被削弱,而测量误差大小与光强的变化趋势相同,其中对Rq=0.8 μm左右的粗糙表面的测量误差最小.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	邾继贵		156	2628	27.0	45.0
2	陈浩		7	38	3.0	6.0
3	薛彬		23	153	8.0	12.0