Hellmann - Industrielle Elektronik - Distanzmessung-NEU
-
Upload
api-3805413 -
Category
Documents
-
view
60 -
download
0
Transcript of Hellmann - Industrielle Elektronik - Distanzmessung-NEU
![Page 1: Hellmann - Industrielle Elektronik - Distanzmessung-NEU](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062405/5571f20e49795947648c0ed1/html5/thumbnails/1.jpg)
Distanzmessung mit optischen Sensoren
Alexander HellmannIndustrielle Elektronik
![Page 2: Hellmann - Industrielle Elektronik - Distanzmessung-NEU](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062405/5571f20e49795947648c0ed1/html5/thumbnails/2.jpg)
IE Distanzmessung 2
Inhaltsverzeichnis
Allgemeines
Phasenmessung
Triangulation
Entwicklungen der Zukunft
![Page 3: Hellmann - Industrielle Elektronik - Distanzmessung-NEU](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062405/5571f20e49795947648c0ed1/html5/thumbnails/3.jpg)
IE Distanzmessung 3
Allgemeines (1)
Verschiedene Verfahren:
Impulslaufzeitverfahren Phasenmessung Triangulation
2Abstand
LaufzeitdigkeitgsgeschwinAusbreitun
![Page 4: Hellmann - Industrielle Elektronik - Distanzmessung-NEU](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062405/5571f20e49795947648c0ed1/html5/thumbnails/4.jpg)
IE Distanzmessung 4
Allgemeines (2)
Unterschiede:
Triangulation Laufzeitmessung
Laser CCD - Zeilensensor Phasenmessung Impulslaufzeitverfahren
Messen auf Reflektor 500m 1000m
Messen auf Objekt 5 bis 100mm 0,1 bis 8m 0,5 bis 150m
Genauigkeit 1 bis 5µm 1 bis 10mm 1 bis 10mm
![Page 5: Hellmann - Industrielle Elektronik - Distanzmessung-NEU](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062405/5571f20e49795947648c0ed1/html5/thumbnails/5.jpg)
IE Distanzmessung 5
Allgemeines (3)
Beispiel: Care – O – Bot II
Preis: ca. 10 000 €
![Page 6: Hellmann - Industrielle Elektronik - Distanzmessung-NEU](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062405/5571f20e49795947648c0ed1/html5/thumbnails/6.jpg)
IE Distanzmessung 6
Phasenmessung(1)
Modulationsfrequenz so wählen, dass eine Phasenverschiebung von maximal 180° entsteht
S – Sender
R – Reflektor
![Page 7: Hellmann - Industrielle Elektronik - Distanzmessung-NEU](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062405/5571f20e49795947648c0ed1/html5/thumbnails/7.jpg)
IE Distanzmessung 7
Phasenmessung(2)
Es gilt:
Signallaufzeit:Für Δt einsetzen:
mf 2
c
dt
2
c
d
fm
2
2
t
t
mft
2
![Page 8: Hellmann - Industrielle Elektronik - Distanzmessung-NEU](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062405/5571f20e49795947648c0ed1/html5/thumbnails/8.jpg)
IE Distanzmessung 8
Phasenmessung(3)
Durch Umformung:
Im Grenzfall Δφ = 180°:
mf
cd
4
mf
cd
4max
![Page 9: Hellmann - Industrielle Elektronik - Distanzmessung-NEU](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062405/5571f20e49795947648c0ed1/html5/thumbnails/9.jpg)
IE Distanzmessung 9
Phasenmessung(4)
Wie erreicht man einen Phasenwinkel von einigen MHz?
Mischerfrequenz wird eingeführt
Ziel ist die Verlagerung der MHz Frequenzen in den kHz – Bereich
![Page 10: Hellmann - Industrielle Elektronik - Distanzmessung-NEU](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062405/5571f20e49795947648c0ed1/html5/thumbnails/10.jpg)
IE Distanzmessung 10
Phasenmessung(5)
![Page 11: Hellmann - Industrielle Elektronik - Distanzmessung-NEU](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062405/5571f20e49795947648c0ed1/html5/thumbnails/11.jpg)
IE Distanzmessung 11
Phasenmessung(6)
Der Phasenvergleicher:
![Page 12: Hellmann - Industrielle Elektronik - Distanzmessung-NEU](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062405/5571f20e49795947648c0ed1/html5/thumbnails/12.jpg)
IE Distanzmessung 12
Phasenmessung(7)
Phasengleich (φ0=0): Phasenverschiebung von 180°:
![Page 13: Hellmann - Industrielle Elektronik - Distanzmessung-NEU](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062405/5571f20e49795947648c0ed1/html5/thumbnails/13.jpg)
IE Distanzmessung 13
Triangulation (1)
Passive Triangulation:
1 – Kamera 2 – Sichtbereich 3 – Objekt B – Basisabstand d –
Objektentfernung
![Page 14: Hellmann - Industrielle Elektronik - Distanzmessung-NEU](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062405/5571f20e49795947648c0ed1/html5/thumbnails/14.jpg)
IE Distanzmessung 14
Triangulation (2)
Aktive Triangulation
1 – Objekt 2 – Lichtquelle B – Basisabstand d – Objektdistanz
![Page 15: Hellmann - Industrielle Elektronik - Distanzmessung-NEU](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062405/5571f20e49795947648c0ed1/html5/thumbnails/15.jpg)
IE Distanzmessung 15
Entwicklungen der Zukunft Nano – Technologie wird intensiver
eingesetzt
Speziell gefördert werden:
Ultrapräzisionstechniken Röntgenoptiken Nahfeldoptiken