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日本紅外光非接觸式厚度測(cè)量原理介紹

  • 發(fā)布日期:2022-06-24      瀏覽次數(shù):2991
    • 日本紅外光非接觸式厚度測(cè)量原理介紹

      紅外線穿過(guò)特定的物質(zhì)。
      它是一種利用該特性以非接觸方式測(cè)量特定物質(zhì)厚度的技術(shù)。

      由于電子設(shè)備中使用的硅、藍(lán)寶石、石英和其他化合物的表面經(jīng)過(guò)高精度拋光,因此不能使用接觸式厚度測(cè)量,因?yàn)樗鼤?huì)劃傷表面。
      此外,由于材料變形,無(wú)法通過(guò)接觸式準(zhǔn)確測(cè)量橡膠、薄膜、軟樹(shù)脂等的厚度。

      激光和電容是以非接觸方式測(cè)量厚度的常用方法,但它們是位移計(jì),不能測(cè)量絕對(duì)值。絕對(duì)值可以通過(guò)我們的紅外光法測(cè)量。

       

      紅外光測(cè)厚原理

      當(dāng)紅外光投射到工件上時(shí),它首先在表面上反射。
      此外,紅外光通過(guò)工件內(nèi)部并在背面反射。
      表面反射光和背面反射光被光學(xué)探頭接收,利用前后表面反射光的時(shí)間差作為光干涉差來(lái)測(cè)量厚度。

       

      可以在多層中進(jìn)行單獨(dú)的厚度測(cè)量

       

      從這個(gè)原理來(lái)看,在如上圖所示的多層工件的情況下,可以從每個(gè)反射光的干涉差來(lái)測(cè)量單個(gè)厚度。

       

       

      以上是PC上顯示反射光干涉狀態(tài)的界面。
      從波形的左邊看,它變成了R1到R4的干擾波。每個(gè)干涉差(Peak to Peak)是每一層的厚度。

       

       

      絕對(duì)值測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)

       

      《相對(duì)值的測(cè)量》

      位移傳感器是一種相對(duì)值測(cè)量,將距離差作為厚度測(cè)量。因此,有必要準(zhǔn)備一個(gè)參考平面(零點(diǎn))。
      此外,如果到參考平面的距離 (Gs) 并不總是恒定的,則會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。如果不能保持或隨時(shí)間變化,則必須為每次測(cè)量重新設(shè)置零點(diǎn)。

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      由于紅外光的測(cè)量是通過(guò)從正面和背面反射光的干涉差異獲得的,因此只需將工件放在傳感器頭下方即可測(cè)量厚度的絕對(duì)值。
      即使到工件的距離(Ga)有輕微波動(dòng),如果范圍小于最大測(cè)量厚度(約4毫米)-工件厚度(t),測(cè)量值和精度也不會(huì)受到影響。

        
      測(cè)量距離的優(yōu)勢(shì)
      為了用位移計(jì)達(dá)到0.1μm的精度,傳感器頭到工件的距離一般必須在10mm以下。
      采用這種紅外光方式,測(cè)量距離可以任意設(shè)置,最大可達(dá)1000mm左右,可以保持0.1μm的測(cè)量精度。



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