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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


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ISSN
2196-7113
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Volume 86, Issue s1

Issues

Laser-Doppler-Dehnungssensor / Laser-Doppler strain gauge

Fangjian Wang
  • Corresponding author
  • Institute für Elektrische Informationstechnik, TU Clausthal, Leibnizstr. 28, Clausthal-Zellerfeld, Germany
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/ Angelina Scholz / Joachim Hug / Christian Rembe
Published Online: 2019-08-27 | DOI: https://doi.org/10.1515/teme-2019-0043

Zusammenfassung

In diesem Beitrag stellen wir einen Lasersensor vor, der die mechanische Dehnung bei der Betriebsfestigkeitsprüfung in Schwingprüfmaschinen kontaktlos misst. Die Auslenkungen an zwei nebeneinanderliegenden Messpunkten in der Dehnungsrichtung werden mit dem Sensor interferometrisch erfasst. Die Differenzauslenkung bezogen auf den Abstand der beiden Messstellen entspricht der Dehnung. Im Vergleich zum Stand der Wissenschaft zeigen wir einen verbesserten Sensoraufbau und ein erweitertes mathematisches Modell. Außerdem werden erstmals Testmessungen mit unserem Versuchsaufbau durchgeführt. Schließlich bestimmen wir den Beitrag des Rauschens, der sich mit unserer derzeitigen Signalverarbeitung ergibt. Unsere jetzige Realisierung erlaubt eine Auflösung der Dehnungsmessung von 0,02 ‰ bei einer Bandbreite von 1,25 kHz.

Abstract

This paper presents an in-plane laser Doppler strain sensor, which measures the mechanical strain at fatigue strength tests in vibration testing machines without contact. The displacements at two adjacent measuring points in the strain direction are measured with our sensor. The differential displacement divided by the distance between the two measuring points corresponds to the strain. Compared to the state of the art, we show an improved sensor design and an extended mathematical model. In addition, measurements with our test setup are shown for the first time. Finally, we determine the level of noise that results from our current signal processing. Our current implementation allows a strain measurement resolution of 0.02 ‰ at a bandwidth of 1.25 kHz.

Schlüsselwörter: Dehnungsmessung; optisches und kontaktloses Messverfahren; In-plane-Laser-Doppler- Auslenkungsmessung

Keywords: Strain measurement; optical and contactless measuring; in-plane laser Doppler extension measurement

About the article

Published Online: 2019-08-27

Published in Print: 2019-09-01


Citation Information: tm - Technisches Messen, Volume 86, Issue s1, Pages 82–86, ISSN (Online) 2196-7113, ISSN (Print) 0171-8096, DOI: https://doi.org/10.1515/teme-2019-0043.

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