知识库
闪测仪的高度测量：传感器、量程与四条硬边界
一次性成像系统用一次曝光测 X 和 Y。高度是另一回事：点传感器要扫描，返回的数值取决于工作距离、光斑尺寸和倾角。把这三个数弄清楚，就是「高度特征能用」和「高度特征变成一个项目」之间的差别。
先把传感器参数说清楚
IMAGE 3 系列的高度测量由 8055 光谱共焦传感器提供：工作距离 55 mm、量程 ±3 mm、重复性 ±2 µm、光斑 17 µm、线性度 0.02 %F.S.。IMAGE 3 MAX 标配，IMAGE 3 MAX2 选配。系列中其他型号不带高度传感器。
这些数里有两个在任何测量开始之前就决定了多数应用。±3 mm 量程决定了单次装夹下能跟随的最深台阶；17 µm 光斑决定了能单独分离的最窄特征 —— 一条 10 µm 宽的槽低于光斑尺寸，读数会是它和周围区域的加权平均。
测得很好的那几类
两个平面之间的台阶高度、槽深、可达区域的平面度、两个界面都能返回信号的透明层厚度、以及顶面宽于光斑的凸起特征高度。共同点是表面与光轴大致垂直，且特征大于光斑。
透明层是最有意思的一类：光谱共焦分辨的是界面而不是表面，所以一片玻璃或一层膜可以返回两个峰，峰间距就是厚度。这是二维系统确实不具备的能力，值得准确地说出来，而不是暗示「通用透明测量」。
型号对照：这类工件落在哪个 IMAGE 3 型号
下表为 IMAGE 3 系列规格书标称值。这里的重复性是规格书印刷值，不等于你自己工件、夹具、操作员条件下能拿到的值。试测时把它当起点，别当成第一天就能对客户承诺的数字。
| 型号 | 精度模式量程（X×Y×Z） | 宽场模式量程（X×Y×Z） | 镜头视野 （精度 / 宽场） | 重复性 （精度 / 宽场） | 相机 | 高度测量 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| IMAGE 3 | 18 × 18 mm（固定台） | Ø100 mm | 18 × 18 mm / Ø100 mm | ±0.5 µm / ±1 µm | 2× 1" 20 MP 黑白 | 不支持 |
| IMAGE 3 PLUS | 118 × 118 × 75 mm | 200 × 200 × 75 mm | 18 × 18 mm / Ø100 mm | ±0.5 µm / ±1 µm | 2× 1" 20 MP 黑白 | 不支持 |
| IMAGE 3 PRO | 218 × 118 × 75 mm | 300 × 200 × 75 mm | 18 × 18 mm / Ø100 mm | ±0.5 µm / ±1 µm | 2× 1" 20 MP 黑白 | 不支持 |
| IMAGE 3 PRO-H | 218 × 118 × 75 mm | 300 × 200 × 75 mm | 18 × 18 mm / Ø100 mm | ±0.5 µm / ±1 µm | 2× 1" 20 MP 黑白 | 不支持 |
| IMAGE 3 MAX | 205 × 104 × 75 mm | 223 × 118 × 75 mm | 6.4 × 4.8 mm / 18.8 × 14.1 mm | ±0.25 µm / ±0.5 µm | 1" 20 MP 黑白 | 8055 光谱共焦，工作距离 55 mm，量程 ±3 mm |
| IMAGE 3 MAX2 | 206 × 106 × 75 mm | 225 × 125 × 75 mm | 6 × 6 mm / 25 × 25 mm | ±0.25 µm / ±0.5 µm | 1" 20 MP 黑白 | 8055 光谱共焦（选配） |
完整规格表（含相机与光源选项、工件—型号对应关系）在 IMAGE 3 系列产品页。若只想先粗筛工件是否落在任何型号的覆盖范围内，用闪测选型计算工具，输入工件包络就能得到能覆盖它的型号。
四条会失效的条件
- 台阶深于工作点 ±3 mm。 传感器丢失表面，读数无效，而不只是不准。
- 特征窄于 17 µm 光斑。 返回值是照射区域上的加权平均，不是特征高度。
- 表面倾角很大。 共焦回光随倾角衰减，深槽的近垂直壁面返回不了可用信号。
- 透明层界面间距低于传感器分辨能力，或层体强吸收。 没有第二个峰，就没有厚度。
以上任意一条都是规格问题，不是调参问题。它们该出现在可行性表上，而不是事后出现在验收报告里。
节拍：高度按点数增长，不按件数
2D 模式的采集项是一次曝光，与特征数量无关。高度模式下每个探测位置都是一次采集，所以采集项随点数线性增长。十二个接触件的共面度检测是十二次采集；10 × 10 的平面度网格是一百次。
实际后果是高度测量会改变批次工位的经济性。在 2D 模式下舒服地落在产线节拍内的工位，加了高度扫描之后可能就不够了。解法通常是把点数压到公差实际需要的最低值，而不是去买更快的传感器。
同一个工件上怎么组合 2D 与高度
常见需求是两者都要：图像面内的轮廓，加一两个高度。顺序有讲究。先用一次曝光测面内特征，再扫高度点，因为 2D 结果建立了高度值所要报告的坐标系。反过来做，坐标系就依赖于一次自身定位不确定度更大的扫描。
什么情况下高度该换方法
大面积平面度用全场高度法比任何点扫描都合适，因为扫描时间随面积增长，且采样永远是局部的。超过 ±3 mm 量程的深腔要换传感器。陡壁或高粗糙度表面按尺度选择激光三角或干涉方法。带共焦传感器的闪测系统是浅台阶与层厚的正确工具，就该按这个定位来卖。
常见问题
IMAGE 3 哪些型号能测高度？
只有 IMAGE 3 MAX 与 IMAGE 3 MAX2。MAX 标配 8055 光谱共焦传感器，MAX2 为选配。系列其他四个型号只在图像面内测量。
闪测仪高度传感器的量程是多少？
8055 光谱共焦传感器在工作距离 55 mm 处量程为 ±3 mm，重复性 ±2 µm、光斑 17 µm、线性度 0.02 %F.S.。超出工作点 ±3 mm 的台阶在单次装夹内无法跟随。
闪测仪能测玻璃或薄膜的厚度吗？
光谱共焦分辨的是界面而不是表面，所以透明层可以返回两个峰，峰间距即厚度。前提是两个界面都能返回可用信号，且间距在传感器分辨能力之内；强吸收层或界面过近则不行。
为什么加了高度测量之后批次检测的节拍会变慢？
因为每个探测位置都是一次独立采集，采集项随点数增长，而不是随单次拍摄件数增长。十二个接触件的共面度是十二次采集，平面度网格还会成倍增加。
光斑 17 µm 的传感器能测 10 µm 宽的槽吗？
不能。光斑尺寸为 17 µm，窄于它的特征返回的是照射区域上的加权平均，而不是特征高度。这是规格限制，不是可以通过设置调好的问题。
同一工件上 2D 特征和高度点该先测哪个？
先测 2D 特征（一次曝光），再扫高度点。2D 结果建立了高度值报告的坐标系；用点扫描来建立坐标系，会让坐标系的不确定度比需要的更大。
相关阅读
把一个工件发给我们，我们告诉你该走哪条路
这个问题最快的收敛方式是真工件，不是讨论。寄一件样品，附上图纸和你真正要判的特征，我们跑完把结果报给你 —— 包括哪些特征结论是「测不了」。一份短的可行性说明比一本画册有用。
邮件订阅
您将收到我们最新的动态资讯
