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February 14, 2008
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February 14, 2008
Abstract
Optische 3D-Sensoren bieten gegenüber den zurzeit gebräuchlichen mechanisch tastenden Sensoren Vorteile wie zerstörungsfreie Messung und höhere Datenrate. Das Kohärenzradar ist ein hochgenauer optischer Sensor, der auch die Vermessung optisch rauer Oberflächen mit einer Messunsicherheit im μm-Bereich ermöglicht.
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September 25, 2009
Abstract
Für den potenziellen Anwender im BMBF-Forschungsverbund war es das Ziel, die Eignung des 3D-Sensors „Kohärenzradar” für typische Messaufgaben im industriellen Umfeld zu testen. Ein transportabler Portalaufbau des Sensors wurde realisiert, um Tests vor Ort durchführen zu können. Eine in den Aufbau integrierte x/y-Verschiebeeinheit erlaubt zudem, bestimmte Regionen einer zu messenden Objektoberfläche anzufahren oder auch größere Messfelder sukzessive zu vermessen. Ein Kalibrationsverfahren wurde konzipiert und umgesetzt, mit dem der Sensor in allen Raumrichtungen einfach kalibriert werden kann. Für die industrielle Anwendung ist ein werkergerechtes und automatisierbares Bedienen ebenso wichtig wie eine sinnvolle Aufbereitung der gewonnenen Messdaten. Beides ist durch die Anbindung des Kohärenzradars an eine spezielle Ansteuer- und Auswertesoftware möglich geworden. Da wichtige Applikationen für das System im Bereich der Oberflächenmesstechnik liegen, wurde das Kohärenzradar mit taktilen Oberflächenmessgeräten verglichen; unter gewissen Voraussetzungen eignet sich der Sensor für Rauheitsmessungen.
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September 25, 2009
Abstract
Der Einsatz integrierter Opto-Sensoren bietet technische und wirtschaftliche Vorteile. Am Beispiel des Kohärenzradars werden die Randbedingungen beschrieben, die zum Einsatz integrierter Photodioden auf einem Analog-CMOS-Chip geführt haben. Vorgestellt wird das Gesamtsystem aus Photodiode, Vorverstärker und Demodulator, das in 32 Kanälen auf einem Siliziumchip in einem Standard-CMOS-Prozess hergestellt wurde.
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September 25, 2009
Abstract
Die durch Laser-Doppler-Anemometer (LDA) gemessene mittlere Geschwindigkeit der turbulenten Strömung ist mit einem Biasfehler behaftet. Bisherige theoretische Untersuchungen darüber sind mangelhaft. In der vorliegenden Arbeit wird eine exakte analytische Lösung abgeleitet, die sowohl LDA mit Richtungserkennung als auch ohne Richtungserkennung umfasst. Außerdem wird nicht nur der Biasfehler der mittleren Geschwindigkeit, sondern auch der des Turbulenzgrades behandelt. Das entsprechende Korrekturverfahren wird vorgestellt.
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September 25, 2009
Abstract
Zur Auswertung von Koordinatenmessungen wird zunehmend die Besteinpassung nach dem Prinzip der minimalen Fehlerzone gefordert. Die Lösungsverfahren dafür sind bislang gegenüber der Gauß-Einpassung (Fehlerquadratminimum) nur sehr eingeschränkt verfügbar. Im Beitrag wird ein universelles Lösungsverfahren vorgeschlagen, das die Einpassung nach dem Prinzip der minimalen Zone proportional zur vorgegebenen Toleranz ermöglicht. Es erlaubt die Einpassung von geometrischen Elementen und von Freiformkurven und -flächen mit lokal unterschiedlicher Zonenbreite sowie die Einpassung von Bohrbildern mit unterschiedlicher Gestalt, Größe und Orientierung der Positions-Toleranzfelder gleichermaßen. Die Lösung erfolgt iterativ auf der Grundlage der linearisierten Regressionsgleichung sowie der linearen Optimierung mittels des verallgemeinerten Simplex-Algorithmus. Ein Beispiel für die Prüfung von Positionstoleranzen demonstriert den Lösungsansatz sowie den Charakter der Lösung.
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September 25, 2009
Abstract
Dies ist Teil II des zweiteiligen Artikels (Teil I: siehe tm 1/2000) über die Streifende-Inzidenz-Interferometrie. Hier werden die Auswertemethoden, Messbeispiele für technische Objekte, wie (1) Ebene, (2) Zylinder und (3) mathematisch konvexe Objekte und (4) allgemeine Meridiankurven von Stäben, die auftretenden systematischen Fehler aufgrund des Prinzips aber auch aufgrund der Herstellgenauigkeit lithographischer Maschinen und schließlich auch noch Erweiterungen in den mittleren IR-Bereich diskutiert. Um die Übersicht zu erleichtern, sind die Kapitel fortlaufend nummeriert, beginnend mit Kapitel 9.
