1 引言

光谱共焦传感器作为一种新型的高精度传感器，，其丈量精度最高可达±0.02%。。。相比于光栅、容栅或电感调频、电感差动变压器式的位移传感器，，其在位移丈量方面的优势越发显著。。。如今，，由于光谱共焦传感器有着高精度、非接触丈量等优势，，因而，，其在几何量精密丈量方面的利用越来越宽泛，，如漫反射及平面反射的位移丈量、平面度丈量、薄膜及通明资料厚度丈量、理论粗糙度丈量等。。。

在位移丈量方面，，自光谱共焦传感器问世以来，，它的重要职能就是丈量位移。。。马敬等对光谱共焦传感器的色散物镜进行钻研，，设计了色散物镜的结构，，提高了光谱共焦传感器的各项机能；毕超等利用光谱共焦传感器实现了对航空发起机转子叶尖间隙的高精度、高效能的丈量。。。

在平面度丈量方面，，位恒政等对光谱共焦传感器的探测误差进行钻研，，其中，，在对平面探测误差钻研时，，利用光谱共焦传感器对圆平晶的平面度进行丈量，，得到了平面探测误差值。。。

在薄膜及通明资料厚度丈量方面，，朱万彬等分析了光谱共焦传感器在丈量通明平板的平面度时，，由通明平板的折射率分歧而引入的丈量误差并进行赔偿；曹太腾等基于三维数据精确丈量的机械视觉系统，，利用光谱共焦传感器对通明资料厚度及弧形玻璃弧面厚度进行检测。。。

在理论粗糙度丈量方面，，沈小燕等分析了分歧丈量步骤丈量理论粗糙度时的优弊端，，最终选择了基于光谱共焦传感器的丈量步骤并进行了有关尝试，，为理论粗糙度的精密丈量提供了一种新的步骤；林杰俊等利用光谱共焦法丈量理论粗糙度样块的理论粗糙度，，并分析了其丈量不确定度。。。

本文利用最小二乘法推算校准误差并进行非线性误差推算，，减小光谱共焦传感器校定时的误差，，并在分歧精度尺度器下，，索求光谱共焦传感器的校准误差的变动情况，，对今后对光谱共焦传感器的利用及钻研有着重要的意思。。。

2 光谱共焦传感器简介

光谱共焦传感器是近年来出现的一种利用分歧色彩光的波长来丈量细小距离的新型高精度传感器。。。它的道理脱胎自上世纪80年代出现的共聚焦显微镜，，在此基础上，，又增长了彩色编码技术，，使得彩色光的波长与待测长度联系在了一路。。。由于所测长度直接与彩色光的波长有关联，，使得丈量精度进一步提高，，光谱共焦传感器的出现极大推进了精密丈量领域的发展。。。

光谱共焦传感器的道理如图1所示，，白光通过小孔后，，能够近似以为是点光源，，而后通过度光棱镜和色散物镜，，形成彩色光，，彩色光聚焦于中心光轴上。。。当被测物体置于彩色光的聚焦领域以内时，，可能将这些彩色光反射，，使其原路返回，，达到光谱仪。。。光谱仪与分光棱镜之间的针孔起到了滤光的作用，，只有正确聚焦与待测物体理论的单色光可能进入光谱仪，，因而，，在很大水平上，，提高了丈量的正确度。。。

3 校准步骤钻研

3.1 尝试过程

别离选取激光过问仪与高精度测长机两种步骤对光谱共焦传感器进行校准。。。所用的激光过问仪型号为XL-80，，精度为±0.5X10-6，，所用的高精度测长机的精度为0.1μm。。。图1 光谱共焦传感器道理