引言

光電測徑儀是非接觸的在線測量設(shè)備，用于外徑尺寸的測量，光電測徑儀是利用光學(xué)投影法進(jìn)行測量的設(shè)備，光學(xué)系統(tǒng)的好壞關(guān)系著測量精度是否合格，光電測徑儀采用物方遠(yuǎn)心平行光路進(jìn)行測量。

1、測量原理

光電測量產(chǎn)品采用物方遠(yuǎn)心光路和成像法進(jìn)行在線尺寸檢測。檢測的核心部件為光電測頭，每組測頭由發(fā)射鏡頭和接收鏡頭組成。發(fā)射鏡頭內(nèi)點光源發(fā)出的光通過發(fā)射透鏡形成平行光視場射向接收鏡頭。平行光再由接收透鏡聚焦，通過位于焦點位置的光闌小孔后在接收單元上成像。當(dāng)視場中通過被測物時，被測物遮擋的部位將在接收單元的芯片上呈現(xiàn)出邊界清晰的陰影。通過光電轉(zhuǎn)換和數(shù)字化處理，即可通過陰影的寬度計算出被測物的直徑。

2、遠(yuǎn)心鏡頭技術(shù)優(yōu)勢

優(yōu)勢一：高分辨率

圖像分辨率一般以量化圖像傳感器既有空間頻率對比度的對比傳遞函數(shù)衡量，單位為lp/mm（每毫米線耦數(shù)）。大部分機器視覺集成器往往只是集合了大量廉價的低像素、低分辨率鏡頭，最后只能生成模糊的影像。而采用遠(yuǎn)心鏡頭，即使是配合小像素圖像傳感器，也能生成高分辨率圖像。

優(yōu)勢二：真正的遠(yuǎn)心設(shè)計，超寬景深與低畸變

曾經(jīng)有一種觀點認(rèn)為遠(yuǎn)心鏡頭主要解決畸變問題，其實，遠(yuǎn)心鏡頭解決的不單單是畸變問題，低畸變只是遠(yuǎn)心鏡頭的附加屬性。遠(yuǎn)心鏡頭的獨特光學(xué)特性：物體在視場內(nèi)移動時，其在不同位置的放大率不會發(fā)生改變，決定了其在某些場和是無法采用普通工業(yè)鏡頭予以替代的，例如其更大的景深范圍可以很好地適應(yīng)現(xiàn)場的工作環(huán)境，這不是只通過算法就能解決的問題。

優(yōu)勢三：獨特的平行光路設(shè)計

設(shè)計平行光成像的遠(yuǎn)心鏡頭理論上并不復(fù)雜，但若想達(dá)到一定解析能力和成像質(zhì)量就是另外一回事了。遠(yuǎn)心鏡頭的設(shè)計和制造難度確實要大于一般意義上的鏡頭，究其原因是由于遠(yuǎn)心鏡頭光學(xué)鏡片的尺寸都比較大，使得邊緣光線的各類相差的校正難度增大，要想獲得良好的邊緣視場的成像質(zhì)量，需要更高的產(chǎn)品設(shè)計和制造精度。

3、光電測徑儀

光電測徑儀的遠(yuǎn)心平行光路系統(tǒng)，是由長壽命LED燈作為點光源使用，經(jīng)發(fā)射透鏡組形成平行光視場，其平行半角小于0.1°，在有效面積內(nèi)光的均勻性大于90%，遠(yuǎn)心平行光源作為背光源使用，特別合適圓形物體使用，使圓形物體的邊緣更加銳利和清晰。光電測徑儀的應(yīng)用該種光路系統(tǒng)保證了高精度的在線測量。

結(jié)語

光電測徑儀是高精度的測量設(shè)備，其物方遠(yuǎn)心光路的設(shè)計，為高精度測量帶來便利。光電測徑儀目前的測量精度普遍在0.02mm，也可達(dá)到0.003mm，是高精度非接觸的在線外徑測量設(shè)備。

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