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          光學測量的主要儀器與應用

          發布日期: 2021-05-06
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            光學測量是光電技術與機械測量結合的高科技。借用計算機技術,可以實現快速,準確的測量。光學測量主要應用在現代工業檢測,主要檢測產品的形位公差以及數值孔徑等是否合格。
           
            光學測量主要應用在現代工業檢測,主要檢測產品的形位公差以及數值孔徑等是否合格。
           
            光學測量儀器分類
           
            光學測量的被測件進行分類,主要分為3類:有源器件,無源器件,高速通信。有源器件主要有:調制器,發送器,接收機,放大器,MUX/DEMUX,光電和電光轉換器,以及激光源。
           
            無源器件主要有:濾波器,光纖,光連接器,光分路器,光衰減器。高速通信主要有:40G/100G光通信,廣播電視通信,光纖接入,4G通信,光纖無線電等。
           
            通用光學參數測試類儀器主要有:可調諧和大功率激光源,光功率計,回波損耗測試儀,光衰減器,光開關,多波長計,光譜分析儀。
           
            光電/偏振/復雜調制類儀器主要有:光波元器件分析儀/光色散和損耗分析儀,偏振分析儀和控制器,光調制分析儀,任意波形發生器,光/電和電/光轉換器。
           
            比特誤碼率和波形分析類儀器主要有:串行/并行誤碼儀,光示波器和模塊。
           
            光學測量儀器應用
           
            掃描波長光學測量解決方案
           
            結合使用一個或多個光功率計與可調激光源(TLS),可以支持光功率與波長關系測量。
           
            此類測量常用于確定被測器件輸入功率與輸出功率的比值,比值稱為插入損耗,單位為dB。當TLS在選中范圍內調諧波長時,功率計將定時采樣數量測量點的功率。
           
            通過一個觸發信號與TLS掃描同步,這些樣本能夠實現與對應波長的精確相關。使用多個功率計可以同時測量多端口器件(例如多路復用器、功率分離器和波長開關)的輸出。
           
            使用81600B、81940A或81980ATLS,以及功率計(例如816x系列模塊或多端口N7744A和N7745A)和免費的N7700AIL軟件,可以組成一個測量系統。這些“波長掃描”例程的編程過程非常簡單,可以使用免費的816x即插即用驅動程序,并應用N4150A光基礎程序庫(PFL)的測量功能進行增強。該測量裝置在TLS后與81610A回波損耗模塊連接,還可以測量光反射(回波損耗)。
           
            這些激光源中內置波長監測功能,可以確保高波長精度和可重復性,特別是在快速波長掃描的過程中。這些“波長記錄”數據利用測量觸發信號實現與功率計的同步。
           
            如果需要更高的絕對波長精度,可通過氣體參考信號進行偏置校準,PFL支持工程師方便地完成校準操作。InGaAs功率檢測器在單模光纖波長范圍(1260-1630nm)內具有極小的響應度變化以及高靈敏度和寬動態范圍,是進行此類測量的最佳工具。
           
            N7744A和N7745A功率計特別適合這些掃描波長測量:快速采樣率和寬信號帶寬可在高速掃描時獲得高分辨率的測量結果,而且測量跡線沒有失真。更快的數據傳輸速度可以極大提高吞吐量,尤其適合端口數量極多的情況。
           
            瞬時功率測量
           
            使用多端口光功率計進行瞬時功率測量:通過測量光功率電平變化以確定光纖切換時間,從而觀察光纖移動或網絡重新配置所帶來的瞬時波動,這已經超出了大多數光功率計的設計功能。
           
            這些傳統光功率計通常僅用于對光功率電平(常數或與其他儀器同步變化)進行校準測量。傳統儀表的典型采樣率(約10kHz)、數據容量(約100,000個樣本)以及到控制器的數據傳輸速度往往不足以支持此類時間相關應用。
           
            另外一些方法,例如結合了示波器的快速光電轉換器,已經在實際中得到應用,并在部分標準中得以采用。然而,這些方法往往以光功率校準為代價,需要額外的整合,并且對示波器帶寬提出了額外的要求。
           
            現在,N7744A4端口和N7745A8端口光功率計通過一個小巧完整的可編程儀器,并配合控制器計算機,可以輕松進行這些測量。
           
            這些新型功率計能夠以高達每秒百萬次的可選采樣率精確記錄光功率,每端口存儲高達200萬個樣本,通過USB或LAN快速傳輸數據,支持同時進行測量和數據傳輸,實現不間斷的持續功率監測。新型N7747A和N7748A高靈敏度功率計可以用于相同的目的,區別在于較低的帶寬將采樣速率降低至萬次/秒,但能夠提供更低的噪聲,適用于弱信號測量。
           
            通信波形測量
           
            對于任何高速通信信號,必須測試通道和基本信號特征,以保證它們符合標準,并能夠與系統計劃中的其它設備進行互操作。
           
            以寬帶采樣示波器為基礎設計的數字通信分析儀(DCA)在研發、器件驗證和批量收發信機生產領域久享盛譽,被公認為是對光波形進行精確分析的行業標準。除了基本的眼圖和脈沖波形表征之外,DCA還能進行先進的抖動分析和通道阻抗表征。
           
            纖通道網絡中使用的光收發器測試
           
            此類網絡具備三種拓撲:點到點、仲裁環路和交換結構。使用光收發器可以優化設備之間的連接。例如在交換拓撲結構中,SFP+(8GFC和16GFC)、XFP(10Gb/s)和SFP(≤4Gb/s)收發信機均用于連接交換結構和各種設備(例如存儲和計算設備)。
           
            用于測試光收發器的典型碼型包括PRBS系列、JSPAT和K28系列,位于N4960A32G誤碼儀的預裝載碼型程序庫。
           
            對于16GFC應用(14.025Gb/s),N4960A能夠執行BER測量,提供壓力碼型發生器信號以進行接收機測試。16GFC設備通過精確表征使得技術指標都在嚴格的容限范圍內。N4960A結合了N4980A多儀器BERT軟件,也可提供抖動容限測試,以便完成精確表征。
           
            主要應用的行業領域有:
           
            金屬制品加工業、模具、塑膠、五金、齒輪、手機等行業的檢測,以及工業界的產品開發、模具設計、手扳制作、原版雕刻、RP快速成型、電路檢測等領域。除此之外非接觸檢測技術的應用在機械制造行業中,為了使機加工的產品能達到設計精度和質量要求。
           
            主要儀器表現為:二次元、工具顯微鏡、光學影像測量儀、光學影像投影儀、三次元、三坐標測量機、三維激光抄數機等。
           
            非接觸檢測技術的應用
           
            在機械制造行業中,為了使機加工的產品能達到設計精度和質量要求,除了傳統的物理計量與檢測實現方法,可以運用高性能計算機及軟件技術、光學、光學成像、聲學與機器動作多種混合技術實現的邏輯計量與檢測,習慣將這些復雜的計量與檢測技術稱之為非接觸計量與檢測技術。
           
            將這些非接觸計量與檢測技術應用到為客戶定制的計量與檢測工具和設備之中,在實際項目中取得了滿意的預期效果。技術實現方式如:
           
            1)光電檢測技術的應用
           
            2)輻射檢測技術的應用
           
            3)電量檢測技術的應用
           
            4)阻抗檢測技術的應用
           
            5)超聲檢測技術的應用
           
            6)特殊復雜傳感技術集成應用
           
            工業檢測系統設計
           
            能根據客戶的需求不斷的為客戶提供性價比好的檢測系統。加快客戶產品投放市場的進度,同時也提高客戶產品在市場的競爭優勢。包括以下設計內容:
           
            1)數據處理:數據采集、數據分析、數據傳輸
           
            2)工業組態軟件設計:實時數據庫、實時控制、連網、開放數據接口、對I/O設備的廣泛支持。
           
            3)中央控制系統設計
           
            技術服務
           
            在實際工作中,有的設備需要為了提高加工精度或增加其他所需的檢測功能。也需要提供相映的技術服務,使之具有更高自動化程度和自動計量與檢測功能。
           
            自動控制設計
           
            將工業測試系統與工業自動控制有機的結合,從可編程序控制器應用設計(PLC)、非接觸檢測系統到中央控制系統設計,最終為提高機械設備的加工和自動校驗精度、實現智能化控制、提高成品率、縮短交貨周期、降低生產成本,全面提升企業的市場競爭力。
           
            光學測量儀器——非接觸式測厚儀
           
            非接觸式測厚儀是一種在線、非接觸式的測厚儀。非接觸式測厚儀就是測量儀器與被測物體非接觸測量,能夠很好的保護所測物體。
           
            在工業生產中多用來連續測量產品的厚度。鏡片厚度檢測會劃傷表面怎么辦?大家可以試試這款全自動非接觸厚度測量儀!
           
            產品介紹
           
            全自動非接觸厚度測量儀是愛丁堡公司推出的高速、高精度、功能強大的專業級鏡片及其他精密零件的厚度測量設備,適用于15mm厚度以下產品厚度檢測,可自動檢測待測樣品單點的厚度。
           
            該產品采用了先進的設計理念和硬件配置,可實現各種復雜精密零件厚度的測量,在軟件中自動獲取零件的厚度值并對測量值進行判斷和自動分類,對測量好的厚度進行自動判定是否合格,可極大的提高產品的檢測效率。
           
            產品原理
           
            全自動非接觸厚度測量儀由愛丁堡推出,采用了上下兩個探頭,每個探頭可分別測量待探測表面距離探頭的位置,并算出帶探測表面距離理論高度的高度差,兩個面的高度差進行一定的算法計算,從而得出待探測樣品的厚度值。
           
            產品特點
           
            可對待測零件的待測點進行厚度自動檢測,并判定尺寸是否合格
           
            可自行定義待測點的數量和位置
           
            公稱尺寸及判定精度由客戶自行輸入與選擇。
           
            不論待測零件是否為平面還是異形面,都可以對上下兩個待測點進行測量
           
            設計符合人體工程學,降低員工操作的疲勞感
           
            軟件界面操作簡單,便于員工學習與操作
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          蘇州時豐精密儀器有限公司
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