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光谱共焦位移传感器的原理是光源发出广谱复合光（白色），光谱色散通过色散透镜产生，在该范围内形成不同波长的单色。。
每个波长的焦点对应于距离值。
测量光从物体表面反射，只有光谱仪可以通过光圈检测到满足共焦条件的单色光。
通过计算检测到的焦点的波长来获得距离的值。
光谱共焦方法即使在不改变测量点的情况下倾斜或变形测量对象也能够进行高精度测量。