根据传感器模式分类
接触式坐标测量仪 非接触式坐标测量仪 混合式坐标测量仪
视频+探针 视频+激光 视频+光纤
根据取点模式分类
手动取点 自动取点
根据聚焦模式分类
手动聚焦 自动聚焦
固定桥式结构桥式固定桥式源自悬臂式水平臂式台式
立式
固定桥式特点
系统的稳定性和可靠性高 最大限度地减少了阿贝误差的影响 测量空间大而占地空间小，安全性高、测量精
光学精密测量技术与仪 器
光学精密测量仪器综述
光学精密测量仪器综合了光学、机械、电子、自动控 制和软件多种专业，其技术内涵宽广，产品种类繁多， 应用领域广泛，是制造工业的支撑基础之一。光学精 密测量仪器具有快速、精确及非接触无损伤地测量多 种物理量的特点，近年获得了极大的发展和越来越广 泛的应用。
U=k(F+f)+L=k*f+L' 其中L,L‘为常数，电压通过高通滤波去处 直流分量得：
U=k*f=2kv/ λ ，则v=k'*U， 电压与振动速度成正比。
技术特点
采用先进的外差干涉技术 通过非接触式测量，对各种物体的
振动、速度及位移等进行测量 高空间分辨率 精巧的内部设计，坚实的外部防撞
1.58800
1.58700
1.58600 1.58500
3.5um
1.58400
1.58300
1.58200
1.58100
1
2
3
4
5
6
7
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9
10
发展趋势：在线测量
随着人工成本的上升，生产的自动化，也包括检测的自动 化，成为必然。生产自动化正越来越多的依赖由高精度加 工系统和高精度测量仪器组合的集成加工系统来完成影像 测量机融合到生产自动化过程中，向在线测量系统发展成 为必然的趋势。
今天以舜宇仪器新加坡公司（SIS）研发生产的三维 全自动影像测量机和激光多普勒测振仪为例，介绍一 下现代光学精密测量技术与仪器的技术特点、应用案 例和发展趋势。
舜宇仪器新加坡公司简介
舜宇仪器新加坡公司（SIS）为一在新加坡注册的， 舜宇控股的，有独立法人地位的有限责任公司。
在三维光学测量与检测领域，特别是在亚毫米、微 米及纳米三维坐标测量领域，从事技术研究、产品 开发、生产、销售与服务。
Sample: Hard disk cover Step height approx 1.6mm
0.001132 1.5870 1.5835 0.0035 1.5847
Z-height Data 1.5839 1.5849 1.5844 1.5865 1.5839 1.5835 1.5870 1.5844 1.5849 1.5844
苏州舜新仪器有限公司是SIS的独资子公司
尺寸、形位测量仪器
光学投影仪 测量显微镜
影像测量机
振动、位移测量仪器
激光多普勒测振仪 三角法和共焦微位移计 激光测长尺
激光三角法微位移计
激光多普勒测振仪
MV-322 三维全自动影像测量机‫‏‬
产品分类
根据工作台驱动模式分类
手动坐标测量仪 自动坐标测量仪
设计，以及多种可以适用不同工业 领域的要求的光传感器 可以通过CCD镜头实时的观察检测 范围 多种配套振动分析软件 完整测量解决方案
Heigh
Surface Area
LINE WIDTH
应用举例：塑胶模具
塑胶材质柔软，一旦接 触很有可能改变其形状 ，三维影像测量机进行 非接触测量即可避免这 类问题。
SIZE HAIRLI NE
应用举例：台阶高度测量
Standard Deviation Max Min Range Average
CAD叠加（增强现实技术）
增强现实技术结合了虚拟现实技术和现实影像，通过导入被 测工件的CAD设计图并与实际被测工件配准，可以把CAD设 计图精确叠加在被测工件的实际影像上，使得测量人员可以 通过观察二者的匹配情况快速发现误差或异常情况。
影像测量机应用领域
应用举例：太阳能面板
测量和检测太阳能面板的长度、宽 度和高度，表面裂纹是近年来的新兴 需求。太阳能面板将吸收到的光能转 化为热能，吸收面积的大小直接影响 了热能的大小。MeasurE软件增加了 面积测量功能，可以精确的测量太阳 能面板受光面积，便于计算能量转换 效率。
测量与检测相融合
目前在线所用的
光学系统，是以统
称为机器视觉的检
测技术为主流。这
类光学检测系统一
般是非通用的，以
检查缺陷为主，几
PAR
何量测量为辅。影
T
像测量机若要发展
CAD
为在线测量系统，
也必然需要融入一
些检查功能。
多传感器综合测量
MEMS system
Optical Lenses on CNC system
测量原理
激光多普勒测振仪是基于光学干涉原理， 也就是光强分别是I1和I2的两个相干光束 相互重叠。其总光强不是简单的单独光强 的相加而是根据以下称之为干涉条件的公 式得出的 Itot = I1 + I2 + 2√(I1I2)cos[2π(r1– r2)/λ] 由于多普勒频移f=2v/λ ,即f与速度(v)成 正比变化。传感器获得的信号再经过频率 电压转化为电压信号U,由于该转化为线性 ，即：
度受被测工件重量和摆放位置影响小 采用了铸铝结构，大大减少了机器的重量。
测量软件
自动边缘检测 19种几何测量功能 自动批量测量 自动聚焦 自动光源控制 CAD 叠加（增强现实技术）
多传感器融合的测量软件设计。从体系结构上充分考虑了现代 光学测量仪器多传感器融合的特点，做到了从最底层对各种传 感器的兼容。其兼容了接触式测头的混合式测量机，做到了影 像测量和接触测量功能的高度统一。事实上，除了取点方式不 同，其它计算功能是完全通用的。
x
y
Surface roughness of solar cell or
融合包括距离测量和面型测量的m多icro种chi传p 感 器，发展成为多传感器综合测量系统是另 一个发展方向。
LV-S01激光多普勒测振仪
SIS研发生产的NanoVision 激光多普勒测振仪，采用了外差 式激光干涉原理，可以对各种物体的振动、速度及位移等 进行非接触测量。其LV-S01型激光多普勒测振仪，如图二 所示，具有测量精度高，抗干扰能力强，结构设计坚固紧 凑、易于使用等特点。