光譜共焦傳感器的外部觸發(fā)掃描的實(shí)現(xiàn)原理和方法
新技術(shù)，新可能
使用光譜共焦測(cè)量技術(shù)，可以得到超高分辨率。納米級(jí)分辨率源于上述經(jīng)過(guò)特殊處理得到的加長(zhǎng)光譜范圍。由于采用檢測(cè)焦點(diǎn)的顏色，得到距離信息，光譜共焦傳感器以采用非常小的測(cè)量光斑，從而允許測(cè)量非常小的被測(cè)物體。這也意味著，即使被測(cè)表面有非常輕微的劃痕，也逃不過(guò)光譜共焦傳感器的眼睛。
由于光譜共焦傳感器的光路非常緊湊和集中，使其非常適合測(cè)量鉆孔結(jié)構(gòu)。而其他測(cè)量方式，如激光三角反射式測(cè)量，對(duì)于小孔往往無(wú)能為力，因?yàn)樾】仔纬傻年幱皶?huì)遮擋反射光的光路，無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。針對(duì)這種小孔測(cè)量任務(wù)，
另一種非常適合光譜共焦傳感器的應(yīng)用是測(cè)量多層透明材料的厚度。與其他測(cè)量方法不同，光譜共焦傳感器在測(cè)量這種物體時(shí)，僅需要一支探頭就可以完成測(cè)量。測(cè)量被測(cè)物體前端面和后端面的反射光，從而得到層厚信息。由于測(cè)量只使用白光，無(wú)需額外附加激光安全措施。由于探頭本身不含有任何電路，傳感器探頭還可以被用于有防爆要求的環(huán)境或者有電磁干擾要求的環(huán)境。而控制器可以被放置于安全距離以外。允許長(zhǎng)50m的光纖連接探頭和控制器。但是，需要禁止在光路上存在遮擋物或小顆粒，這會(huì)影響測(cè)量精度，甚至使測(cè)量變得不可完成。由于采用的是光學(xué)測(cè)量方法，探頭到被測(cè)物體的距離也有一定限制。
那么該如何實(shí)現(xiàn)光譜共焦傳感器的外部觸發(fā)及掃描呢，下面三點(diǎn)給出解決方法。
1、光譜共焦傳感器外部掃描
CCS-100傳感器有一個(gè)重要的特性，實(shí)際上它是一個(gè)點(diǎn)傳感器，換句話說(shuō)，在給定時(shí)刻傳感器測(cè)量的是一個(gè)位于其光軸上的單點(diǎn)。為了得到一個(gè)曲線，或者測(cè)量整個(gè)表面，必須用一些外部掃描設(shè)備做輔助，沿著一個(gè)軸或者兩個(gè)軸掃面樣品。一般情況掃描設(shè)備是機(jī)動(dòng)的；在一些情況下它還包含編碼器來(lái)確定任意時(shí)刻樣品的位置。
在一些應(yīng)用中傳感器和外部掃描設(shè)備的同步性是一個(gè)重要的問(wèn)題。CCS-100可能同時(shí)作為“從”和“主”。
2、光譜共焦傳感器同步傳感器與其他設(shè)備
通常需要同步傳感器與一個(gè)外加設(shè)備，比如一個(gè)編碼器，運(yùn)動(dòng)控制器或者一個(gè)能表明在傳送帶上運(yùn)動(dòng)物體路徑的光電管。
? 當(dāng)與傳感器同步的外部設(shè)備是一個(gè)數(shù)字編碼時(shí)，這個(gè)任務(wù)就很簡(jiǎn)單，因?yàn)樗怯蒀CS-100自動(dòng)進(jìn)行同步的。
對(duì)于其他類(lèi)型的我設(shè)備（模擬編碼器，運(yùn)動(dòng)控制器）的同步可以通過(guò)同步信號(hào)和觸發(fā)模式實(shí)現(xiàn)。CCS-100與其他設(shè)備同步可以作為“master”（用“Sync out”TTL信號(hào)），也可以作為“Slave”（用“Sync in”TTL信號(hào)），或者混合模式（兩種類(lèi)型都用）。
觸發(fā)模式傳感器對(duì)Sync in信號(hào)上升或下降沿做出響應(yīng)的方式。所有觸發(fā)模式共同特點(diǎn)是傳感器停止測(cè)量并且等待Sync in”接口上的“active”邊沿。觸發(fā)模式可以在“CCS manager軟件”的“Trigger”界面中啟用和禁用，可以通過(guò)DLL或底層指令命令。默認(rèn)情況下，所有的觸發(fā)模式是關(guān)閉的，傳感器啟動(dòng)后立即沒(méi)有中斷的傳送數(shù)據(jù)。當(dāng)觸發(fā)模式未被啟用時(shí)，“Sync in”信號(hào)的上升和下降邊沿就被忽略。
3、光譜共焦傳感器Start觸發(fā)模式
簡(jiǎn)單的觸發(fā)模式就是“Start on edge”.它是通過(guò)發(fā)送“$TRG”命令啟動(dòng)的，從命令終端或CCS Manager程序觸發(fā)頁(yè)面都可以啟動(dòng)。
接到命令后，傳感器就等待觸發(fā)信號(hào)。當(dāng)在Sync in輸入端檢測(cè)到啟動(dòng)（上升或者下降）沿時(shí)，測(cè)量就開(kāi)始了，重復(fù)可靠性（抖動(dòng)）小于1μs.
當(dāng)接收到個(gè)“Sync in”脈沖時(shí)，傳感去就會(huì)推出Start on edge觸發(fā)模式并且恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。接下來(lái)的Sync in脈沖就簡(jiǎn)單的忽略了。
光譜共焦傳感器這個(gè)觸發(fā)模式一個(gè)典型的應(yīng)用就是在一個(gè)樣品2D掃描中啟動(dòng)連續(xù)的線掃：穩(wěn)定的重復(fù)性保證了在開(kāi)始連續(xù)掃描線上沒(méi)有抖動(dòng)。
