行业知识 | 纠偏传感器如何实现微米级测量？

锂电行业非常需要

高性价比的张力、纠偏控制系统

张力、纠偏控制系统主要用于锂电池材料生产的走带过程。在此过程中，如果不能对卷材的张力加以控制，卷材会出现皱折、松驰、厚度变化甚至可能发生断裂。与此同时，走带过程中也需要对卷材的位置偏差进行纠正，以确保卷材精确地在指定位置快速运行，从而确保产品的质量。

而张力、纠偏控制系统对走带过程中卷材张力及位置的稳定，起到不可或缺的作用；明治经过多年潜心研究，推出多款高精度纠偏传感器，并不断迭代升级。

本期小明就根据测量原理的不同，来分享一下目前国内外的三种非接触在线测径方法：激光扫描法、激光衍射法、投影成像法，各种方法原理简要介绍如下。

激光扫描法

它的核心在于扫描二字，实现扫描的方法是将准直激光束以一定的角度打到一个匀速偏转的扫描镜上，该扫描镜的旋转中心点位于扫描物镜的焦点上，激光束经扫描镜反射后透过扫描物镜成为匀速扫动的平行激光束。利用此匀速扫动的平行激光束扫过待测物体，通过光电探测器接收扫描激光束的信息。当平行激光束在被待测物体挡住时，光电探测器没有输出，为此在整个扫描过程中，光电探测器输出信号中的暗电平信号所占的时间就是待测物体尺寸大小的函数。

此种测量方法的优点是测量数据量小，测量速度快，极其适合于在线高速测量。

缺点也是明显的，首先是量程受限于透镜尺寸的大小，其次是扫描镜的安装困难，容易引发安装误差，极大地影响测量精度；另外，其测量精度容易受振动及扫描镜扫描速度的影响等。

投影成像法

将待测物体置于平行光中，平行光被待测物体遮挡，投影到CCD像面上会形成一个与被测物体大小相关的阴影，通过计算被阴影覆盖的像素个数即可知待测物体的尺寸。投影法光路原理简单，只要平行光的范围够大，理论上测量范围无限制，适用于各种尺寸的测量。影响测量精度的最主要因素是CCD成像数据处理中阴影边缘的定位精度，其次是平行光的质量以及CCD像素尺寸的大小等

该方法主要利用的是图像处理的方法进行尺寸检测，影响测量结果准确性的主要因素是平行光的质量、CCD的成像质量与像素大小以及图像处理算法的准确性等。随着平行光管制作技术以及CCD技术的不断发展，该方法在在线非接触测径中的优势逐渐得到体现，成为当前的热门研究领域。

激光衍射法

激光衍射测量法一般应用于细丝的直径测量，衍射法测量原理图如图所示，由于光的衍射作用，激光器发出的平行激光束照射到待测细丝上时，在成像面上会形成明暗相间的衍射条纹，改衍射条纹间距是待测物体直径的函数。通过CCD器件抓取衍射条纹，分析衍射条纹并通过计算即可轻松求出待测物体的直径。

明治经过多年潜心研究，成功掌握了激光衍射技术在位移测量领域中的应用，打破了市场的技术格局，推出了多款应用衍射技术的测量产品。

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长期以来，中国企业一直处于追赶者的位置，而随着一代代国人的努力，我国在基础制造业领域完成了一个又一个的技术突破，一次次打破国外企业的长期技术垄断，我国制造业势必快速补上短板，站在国际行业前列。明治也将继续稳扎稳打，不断突破，将测量技术和产品做到世界前列。