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tm - Technisches Messen

Plattform für Methoden, Systeme und Anwendungen der Messtechnik

[TM - Technical Measurement: A Platform for Methods, Systems, and Applications of Measurement Technology
]

Editor-in-Chief: Puente León, Fernando / Zagar, Bernhard

12 Issues per year


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ISSN
2196-7113
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Volume 79, Issue 2

Issues

Numerical Simulation of a Shadow Projection System by Interpolating Diffraction Images

Klaus Haskamp / Maik Rahlves / Markus Kästner / Eduard Reithmeier
  • 3 Leibniz Universität Hannover, Institut für Mess- und Regelungstechnik, Hannover, Deutschland
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Published Online: 2012-01-25 | DOI: https://doi.org/10.1524/teme.2012.0166

Zusammenfassung

Virtual measurement systems can be used for the estimation of measurement uncertainties during the construction and provide knowledge concerning the working principle of the measurement system. Furthermore it is possible to integrate the virtual system into an assistance tool to calculate intelligent measurement strategies with different criteria. For example, the criterion is the minimization of the measurement uncertainty. A virtual analysis of the measuring process can be accomplished using Monte-Carlo methods. This requires a high number of virtual measurements and a large amount of computing time. To have a practicable simulation tool, the simulation time has to be minimized. In this paper the numerical efficient implementation of a virtual shadow projection system as part of a virtual multisensor assistance system is explained in detail. Besides the mathematical and physical model used, an experimental verification of the simulation will be given.

Zusammenfassung

Virtuelle Messsysteme können zur Abschätzung von Messunsicherheiten bereits während der Konstruktionsphase eingesetzt werden und geben Informationen über das physikalische Wirkprinzip. Weiterhin bietet es sich an, virtuelle Messsysteme in ein Assistenzsystem zu integrieren, mit dem intelligente Messstrategien hinsichtlich verschiedener Kriterien berechnet werden können. Ein Beispiel für ein Kriterium ist die Minimierung der Messunsicherheit. Für die Analyse des Messprozesses hinsichtlich Messunsicherheiten muss das virtuelle Messgerät mit Monte-Carlo-Methoden kombiniert werden. Dazu ist es notwendig, eine Vielzahl an Einzelsimulationen durchzuführen, wodurch die Rechenzeit stark ansteigt. Für die Entwicklung eines praktikablen Simulationstools ist die Reduzierung der Rechenzeit einer Einzelsimulation zwingend erforderlich. In diesem Bericht wird daher die numerisch effiziente Umsetzung eines virtuellen Schattenprojektionssystems als Teil eines virtuellen Multisensor-Assistenzsystems detailliert vorgestellt. Neben dem mathematischen und physikalischen Modell erfolgt weiterhin eine experimentelle Verifikation der Simulation.

Keywords: shadow projection; virtual measurement system; numerical simulation

About the article

* Correspondence address: Leibniz Universität Hannover, Institut für Mess- und Regelungstechnik, Nienburger Str. 17, 30167 Hannover,


Published Online: 2012-01-25

Published in Print: 2012-02-01


Citation Information: tm - Technisches Messen Plattform für Methoden, Systeme und Anwendungen der Messtechnik, Volume 79, Issue 2, Pages 107–114, ISSN (Print) 0171-8096, DOI: https://doi.org/10.1524/teme.2012.0166.

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