Höhere Genauigkeit: Ushios Expertise in der Laser-Wegmesssensortechnologie

Die wachsende Bedeutung der Wegmessung

Mess- und Prüfgenauigkeit sowie Reproduzierbarkeit gewinnen in der Fertigung zunehmend an Bedeutung, da sie direkt mit höherer Produktivität, besserer Qualität und Kostensenkung verbunden sind.

Die Rolle von Laser-Wegmesssensoren

Wegmesssensoren mit Lasern und hervorragenden Lichtfokussierungs- und Zieleigenschaften sind insbesondere in Prozessen wie der Dicken- und Formmessung erforderlich, die eine berührungslose, hochpräzise Messung im µm-Bereich erfordern.

Da sich Laser-Wegmesssensoren für die Messung mikroskopischer Dimensionen wie Wafer- und Elektrodendicke sowie Substrathöhe, Spalt und Querschnittsform eignen, werden sie in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, beispielsweise zur Messung und Prüfung von Bremsscheibenverschiebungen, Motorvibrationen im Automobilbereich usw.

Funktionsweise von Laser-Wegmesssensoren

Ein Laser-Wegmesssensor ist ein wichtiges Gerät zur hochgenauen Messung der Verschiebung eines Zielobjekts. Um eine hohe räumliche Auflösung zu erreichen, muss der Laserstrahlfleck klein sein. Aus diesem Grund werden in der Regel Single-Transversalmode-Laser verwendet.

Der vom Messobjekt reflektierte Laserstrahl wird durch die Linse auf den CMOS-Sensor fokussiert. Die Verschiebung wird anhand der Strahlposition auf dem CMOS-Sensor berechnet.

Je besser die Strahlqualität, desto geringer der Detektionsfehler und desto genauer und reproduzierbarer die Messung.

Die richtige Laserwellenlänge wählen

Bei der Wahl der Laserwellenlänge sind viele Faktoren zu berücksichtigen.

Derzeit weist der Nahinfrarotbereich (700–1000 nm) die höchste Effizienz der Laserdiodenemission auf, während die meisten in Fotodetektoren verwendeten CMOS-Sensoren im Bereich von 500–700 nm die höchste Empfindlichkeit aufweisen. Aus diesem Grund werden Laserdioden im roten Bereich (630–700 nm) im Hinblick auf die Gesamtsystemeffizienz häufig eingesetzt.

Miniaturisierung in der Fertigung

Auch im Fertigungsprozess ist die Miniaturisierung des Laser-Wegmesssensors wichtig, da Messungen auf begrenztem Raum durchgeführt werden müssen.

Um die Kühlung des Geräts zu vereinfachen und eine Miniaturisierung zu erreichen, werden Laserdioden gewählt, die auch bei hohen Temperaturen stabil arbeiten.

Wärme- und Energieeffizienz

Je nach Erfassungsabstand des Laser-Wegmesssensors kann es vorkommen, dass die Messung in unmittelbarer Nähe des Objekts erfolgt. Dies kann zu einer Ausdehnung des Objekts aufgrund der Wärmeentwicklung des Geräts und damit zu Messfehlern führen. Daher ist eine Laserdiode mit geringem Stromverbrauch und hohem Wirkungsgrad erforderlich.

Deshalb sind Laserdioden mit geringem Stromverbrauch und hohem Wirkungsgrad erforderlich.

Die neu erschienene Diode „HL65311MG/312MG“ eignet sich ideal für Laser-Wegmesssensoren. Mit einer Wellenlänge von 662 nm, einer optischen Leistung von 12 mW und einer maximalen Betriebstemperatur von 90 °C. Diese Diode basiert auf über viele Jahre entwickelten Ushio-Technologien, um eine hervorragende Strahlqualität, hohe Effizienz, geringen Stromverbrauch und Hochtemperaturbetrieb zu erreichen.

Produktmerkmale

• Optische Ausgangsleistung: 12 mW Ermöglicht einen größeren Messbereich, einschließlich geringer Reflexion und rauer Oberflächen.
• Klassenbester Betriebstemperaturbereich von -40 °C bis 90 °C Das System ist in einem breiten Temperaturbereich von kryogenen bis hohen Temperaturen einsetzbar, vereinfacht die Kühlstruktur des Geräts und ermöglicht eine Miniaturisierung.
• Klassenbester Stromverbrauch und hocheffizienter Betrieb Unterdrückt die Wärmeentwicklung des Geräts und reduziert Messfehler, die durch Ausdehnung und Kontraktion des Objekts aufgrund von Temperaturänderungen entstehen.
• Hervorragende Strahlqualität Reduziert Erkennungsfehler und trägt zur Verbesserung der Messgenauigkeit bei.

Produkt Spezifikation（Tc＝25℃）