光谱共焦的量程和重复精度怎么选？按实测参数对照

选型时最常见的错误是「按工件最大变化范围刚好卡一个量程」。这样用，测点会长期贴在量程边缘，稳定性和线性都会变差。

先把在售型号的参数摊开

POMEAS SFS 系列在售型号的实测参数（取自产品页技术参数）：

• SFS-D108：参考距离 8mm，测量范围 ±0.05mm（总行程 0.1mm），重复精度 3nm，线性误差 ＜±0.03μm
• SFS-D410：参考距离 10mm，测量范围 ±0.2mm（总行程 0.4mm），重复精度 12nm，线性误差 ＜±0.08μm
• SFS-D606：参考距离 6.5mm，测量范围 ±0.3mm（总行程 0.6mm），重复精度 16nm，线性误差 ＜±0.12μm
• SFS-D1220：参考距离 20mm，测量范围 ±0.6mm（总行程 1.2mm），重复精度 30nm，线性误差 ＜±0.24μm
• SFS-D2615：参考距离 15mm，测量范围 ±1.3mm（总行程 2.6mm），重复精度 50nm，线性误差 ＜±0.26μm
• SFS-D5012L：参考距离 12mm，测量范围 ±2.5mm（总行程 5mm），重复精度 100nm，线性误差 ＜±1μm
• SFS-D500100：参考距离 100mm，测量范围 ±25mm（总行程 50mm），重复精度 850nm，线性误差 ＜±5μm
• SFS-D700150：参考距离 150mm，测量范围 ±35mm（总行程 70mm），重复精度 1550nm，线性误差 ＜±2μm

按工件变化范围反推量程：三步

不要从精度出发挑型号，而要从工件实际会变化多少出发：

• 第一步：量出真实变化范围。包括批次差异、装配公差、来料波动，不能只看图纸上的标称值
• 第二步：留出两端余量。量程应该明显大于变化范围，让常用测点落在量程中部而非边缘
• 第三步：在满足条件的最小量程档里选。量程越小，重复精度的绝对值越小，这是这条曲线的唯一规律

举个例子：如果工件高度变化约 ±0.4mm，那么 ±0.6mm 的 SFS-D1220 是合适的起点，而 ±0.05mm 的 SFS-D108 会直接超量程。

精度要留多少余量

经验做法是：把需求的分辨率除以三到十，作为对重复精度的要求。

原因是产线上的实测误差不止来自传感器，还要叠加：

• 安装刚度与振动
• 温度漂移（SFS 系列标注温度特征多为 ＜0.03% F.S./°C，SFS-D5012L 为 ＜0.02% F.S./°C）
• 工件表面差异与姿态变化

如果传感器精度刚好卡在需求线上，叠加之后一定不够。

除以三到十这个区间怎么取：环境可控、工件稳定、安装刚性好时取三倍即可；振动大、温差大、工件姿态有变化时取十倍。余量不足的表现不是偶尔超差，而是连续生产时合格率缓慢下滑。

什么时候线性误差会成为主要矛盾

两种情况下，线性误差比重复精度更关键：

• 全行程测量：测点在量程内大幅移动时，线性误差直接变成系统偏差
• 绝对尺寸测量：要报出绝对高度或厚度值，而不是只看相对变化

反过来，做同类工件的相对比较时，线性误差的影响会小很多，重复精度才是关键。

注意 SFS-D700150 的线性误差为 ＜±2μm，优于 SFS-D500100 的 ＜±5μm，但重复精度更差（1550nm 对 850nm）——这说明两项指标并不总是同向，要看任务需要哪一项。

还有两项参数要一起核对

除了量程与精度，下面两项也要在选型阶段确认：

• 测量角度：SFS-D108 为 ±46.5°，SFS-D606 为 ±32.5°，SFS-D700150 只有 ±5.5°。曲面或倾斜工件要按最大倾角核对
• 光斑直径：SFS-D108 为 Φ2.7/5.4μm，SFS-D606 为 Φ8/16μm，SFS-D500100 为 Φ25/50μm。小光斑能进窄槽，大光斑抗表面纹理干扰

量程与参考距离的取舍见参考距离怎么定；精度概念的系统说明见机器视觉测量精度怎么算。

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• ±0.05mm 量程 3nm 超高精度光谱共焦位移传感器 SFS-D108
• ±0.2mm 量程 12nm 高精度光谱共焦位移传感器 SFS-D410
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常见问题

光谱共焦的量程应该怎么定

从工件实际变化范围反推而不是从精度出发。三步：量出真实变化范围，包括批次差异、装配公差与来料波动，不能只看图纸标称值；留出两端余量，让常用测点落在量程中部而非边缘；在满足条件的尽量小的量程档里选，因为量程越小重复精度的绝对值越小。

为什么不能按最大变化范围刚好卡量程

因为这样用测点会长期贴在量程边缘。测量范围以量程中心为基准，越靠边缘共焦响应越弱、波长峰值判定越不稳定，同时线性误差的影响也更大。正确做法是让量程明显大于变化范围，把常用测点放在中部。

重复精度要留多少余量

经验做法是把需求的分辨率除以三到十作为对重复精度的要求。因为产线上的实测误差不止来自传感器，还要叠加安装刚度与振动、温度漂移（SFS 系列标注温度特征多为 ＜0.03% F.S./°C，SFS-D5012L 为 ＜0.02% F.S./°C）以及工件表面差异与姿态变化。传感器精度刚好卡在需求线上，叠加后一定不够。

线性误差和重复精度哪个更重要

看任务类型。做全行程测量或绝对尺寸测量时，线性误差直接变成系统偏差，比重复精度更关键；做同类工件的相对比较时，线性误差影响小很多，重复精度才是关键。例如 POMEAS SFS-D700150 线性误差 ＜±2μm 优于 SFS-D500100 的 ＜±5μm，但重复精度更差（1550nm 对 850nm），两项指标并不总是同向。

选型时还要核对哪些参数

除量程与精度外还有两项：测量角度，SFS-D108 为 ±46.5°、SFS-D606 为 ±32.5°、SFS-D700150 只有 ±5.5°，曲面或倾斜工件要按最大倾角核对；光斑直径，SFS-D108 为 Φ2.7/5.4μm、SFS-D606 为 Φ8/16μm、SFS-D500100 为 Φ25/50μm，小光斑能进窄槽，大光斑抗表面纹理干扰。

各型号的量程和精度大概是多少

POMEAS SFS 在售系列从 SFS-D108 的 ±0.05mm 量程、3nm 重复精度，到 SFS-D410 的 ±0.2mm、12nm，SFS-D606 的 ±0.3mm、16nm，SFS-D1220 的 ±0.6mm、30nm，SFS-D2615 的 ±1.3mm、50nm，SFS-D5012L 的 ±2.5mm、100nm，SFS-D500100 的 ±25mm、850nm，一直到 SFS-D700150 的 ±35mm、1550nm。

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