
基于集成光学与FMCW调频连续波相干测距技术,挚感光子推出高度集成化的 MFMS 多通道光纤测量传感系统。此设备为光纤激光干涉仪,采用 Mach–Zehnder(马赫-曾德尔)干涉测量架构,实现多源光纤干涉,可支持最高 200 通道全通道同步并行测距,直接对标德国 ETALON LineCAL 及多通道机床校准系统,核心优势:通道容量更大、测量量程长短兼顾、采样带宽更高、兼容国产全系列数控系统。
系统主机可集中或分布式布置,通过工业网络远程控制;测量激光由光纤传输,标配光纤臂长 3 m,更长布线可定制。单通道搭配聚焦式高反镜时,适用测量行程 3 米及以内,更远行程可定制支持。
图示为 20 通道产品,由两个主机组成。系统单台标准主机集成 10 个测量通道,5 列插槽,每列集成双通道光纤传感插板;多台主机并联即可实现 10×N 通道灵活扩容,最多 20 台并联,总同步测量通道上限 200 路。每台主机内置环境传感器,自动修正温、压、湿带来的长度测量误差,满足精密计量等级要求。
系统测量不确定度 U (k=2) = 0.5 μm/m,位移测量精度 < 1 ppm,测量分辨率 1 nm。系统支持 5MHz 全通道同步并行采样,无通道切换延时,可精准捕捉高速度运动、瞬态冲击、高频振动等动态信号,高速工况动态测量优势突出。
在机床生产车间,该系统可 24 小时全自动监测量产机床精度状态,出现偏差时可联动数控系统完成误差补偿。对 1 米行程内超精密三轴加工中心、微型 CNC、光学精雕机、慢走丝、微型三坐标与精密 3D 打印、运动平台等,该系统可提供全自动空间校准解决方案,一次装夹即可完成整机 21 项几何误差全自动辨识,自动生成主流数控系统体积补偿文件。
主机每个测量通道配套独立微型 FOP 光纤传感测量探头,前端无任何电子元件,彻底规避电磁干扰影响。光纤探头与主机激光模组采用快插式对接结构,光纤外护套增设防弯折保护结构,适配机床长期往复运动工况。
提供三款标准化产品可选,适配不同安装空间、行程工况:FM01 微型螺纹款,FM02 底座固定式,FM03 法兰固定式。
| 比较项 | ETALON LineCAL & Absolute Multiline | 挚感 MFMS |
|---|---|---|
| 单通道测量量程 | 最大 3 m & 最大 30 m | 标准 ≤ 3 m,最大 50 m。 可按需定制长量程 |
| 测量精度 | U (k=2) = 0.1 μm + 0.3 μm/m & U (k=2) = 0.5 μm/m | U (k=2) = 0.5 μm/m |
| 测量分辨率 | 0.001 μm | 1 nm,有效动态分辨率 |
| 误差辨识参数 | 三轴全套 21 项几何误差 | 三轴全套 21 项几何误差,校准覆盖范围一致 |
| 最大测量通道数 | 最多 124 路 | 最多 200 路;多工位并行检测能力更强 |
| 可检测动态信号 最高频率 | 最高 500KHz | 2500KHz(提升 5 倍带宽) 高速运动、瞬态振动、冲击形变动态信号捕捉能力优势显著 |
| 校准时长 | 约 40 分钟 | ≤ 40 分钟;三轴空间误差校准效率与进口设备持平 |
| 系统适配 | 主流进口数控系统 | 进口+国产数控系统全适配,兼容西门子、华中、广数、新代等 |
| 体积 | 整机体积庞大 | 单台 10 通道主机机身小巧轻量化,机柜部署更友好,支持多主机分布式部署 |
| 采购成本 | 进口设备定价高昂 | 国产自研,综合性价比优势显著 |
| 交期与售后 | 进口交货周期长,售后响应滞后 | 国内生产交付周期短,本地技术团队快速现场支持 |
| 参数项 | 技术指标 | 补充说明 |
|---|---|---|
| 光学和计量测量 | ||
| 单通道测量量程 | 标准 ≤ 3 m,最大 50 m | 配聚焦式高反镜,数值为光纤头端面至反射镜工作距离;可按需定制长量程。 |
| 测量扩展不确定度 | U (k=2) = 0.5 μm/m | 计量校准标准指标 |
| 位移测量精度 | ≤ 1 ppm | 常温标准环境下指标 |
| 位移分辨率 | 1 nm | 细分后最小读数 |
| 全通道同步采集频率 | 5 MHz | 全部通道并行同步采集,无分时切换 |
| 系统信号传输响应周期 | ≤ 50 ms | 整机数据上传延迟 |
| 测量激光波长 | 1310 nm 单模光纤波段 | 工业通信级低损耗波段 |
| 单通道激光输出功率 | 10 mW | 多通道总功率 = 10 mW × 通道数 |
| 测量激光安全等级 | CLASS 1 | 符合 IEC 60825-1 人眼安全标准 |
| 通道扩容规格 | ||
| 单台主机标准通道数 | 10 通道 | 每台主机内置 5 组双通道 DFS 插板 |
| 系统最大同步通道数 | 200 路 | 最多 20 台 10 通道主机堆叠并联扩容 |
| 标准光纤臂长度 | 3 m | 支持定制加长 |
| 电气通讯接口 | ||
| 主机后端外部接口① | 4 芯工业圆形航空插头 | 内置环境传感器信号传输线路 |
| 主机后端外部接口② | 12V DC 电源接口 | 整机供电输入,兼容 12–24V 宽压 |
| 主机后端外部接口③ | USB Type-B | 上位机软件配置、数据本地导出 |
| 主机后端外部接口④ | DB37 编码器接口,两个 | 兼容 TTL / 1VPP / BISS-C / SSI 主流编码器增量 / 绝对信号输出 |
| 单台主机功耗 | 60 W | 10 通道满载工况功耗 |
| 机械和环境参数 | ||
| 10 通道主机外形尺寸 | 255 × 253 × 139 mm | 长 × 宽 × 高 |
| 10 通道主机整机质量 | 5290 g | 满载情况,不含线缆、探头、反射镜配件 |
| 整机工作温度范围 | 0℃ ~ 50℃ | 推荐设备横向放置,优化散热效率 |
前端 5 列插槽,每列上下 2 个通道接口,单台主机合计 10 通道;插槽集成 SMA 接口、MTP 光路转接接口,双通道为一组模块化插板。
后端接口自上而下依次:4pin 环境传感器航插、12V DC 电源、USB Type-B、双 DB37 编码器信号接口,全部为整机对外电气通讯端口。


主机后端 侧面

从左至右依次为:FM01 微型螺纹款、FM02 底座固定式、FM03 法兰固定式
FM01 微型螺纹款
规格:M12×0.5 外螺纹,外径 φ12,总长 22 mm;适用微型精密轴、狭小安装空间。
FM02 底座固定式
带安装滑槽底座,可微调安装位置;适用通用机床导轨、常规直线模组测量场景。
带磁铁,可直接吸附在机床上。
FM03 法兰固定式
4 × φ3.5 法兰安装孔,刚性固定;适用工业机器人末端、大型结构件长期监测。
带磁铁,可直接吸附在机床上。

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