Hallo, Ich suche nach einer Möglichkeit einen Abstandssensor zu bauen, der Bewegungen im Bereich von µm Aufzeichnet. Wichtig ist auch, dass er schnell arbeiten muss, da die Bewegungen nur ca 0.5 ms andauern. Meine Idee war, die Abstandsmessung auf Basis der Triangulation zu realisieren. Leider hat, das sich bewegende Objekt, nur einen Durchmesser von 1mm. Ich habe schon nach Lasern gesucht. Aber die haben alle einen durchmesser von 5mm. Hat jemand einen Bauplan oder eine Idee wie ich das realisieren kann? Vielen Dank schon mal, Gruß Benno668
chromatischer Sensor hier wird die Beugungsdifferenz unterschiedlicher Wellenlängen in einer Linse ausgenutzt
Super Idee. Ich werde mal schauen was ich da tun kann. DANKE!!! Ich werde meine Erfahrungen dann hier beschreiben.
Baue einen Kondensator auf, der Teils eines Oszillators wird. Aus den Frequenzänderungen lassen sich die Plattenabstände berechnen.
Benno668 schrieb: > Meine Idee war, die Abstandsmessung auf Basis der Triangulation zu > realisieren. Ja, damit kann man bis in den nm-Bereich hinein regeln. Das benutzt man z.B. für AFMs. Nicht ganz so genau, aber auf Bruchteile von µm regelt ein CD-Spieler. Der benutzte Laser muss natürlich passend fokussiert werden. Gruss Harald
>Baue einen Kondensator auf, der Teils eines Oszillators wird. Aus den >Frequenzänderungen lassen sich die Plattenabstände berechnen. Das klingt interessant. Kannst du das genauer beschreiben?
Induktiv klappt das auch sehr gut. Und das gibts natürlich von diversen Herstellern auch schon fix und fertig zu kaufen.
Hier noch ein Link zu dem, was René D. geschrieben hat: http://de.wikipedia.org/wiki/Chromatisch-konfokale_Abstandsmessung Vorteil: Schnell, genau, Kontaktlos. Nachteil: Aufwändiger optischer Aufbau, teuer. Ein kapazitiver oder induktiver Sensor wäre wirklich deutlich einfacher. Allerdings müsstest du dazu das Messobjekt mechanisch kontaktieren (wenn es nicht selber als Kondensatorplatte/Metallstab dienen kann). Interferometrisch wäre noch eine Möglichkeit, wäre aber durch die nötige Optik auch recht teuer und aufwändig.
Das Porblem was ich bei einem konfokalen Messen sehe ist, dass ich für verschiedene Abstände unterschiedliche Farben bekomme. Ich habe bedanken, was die Auslesegeschwindigkeit der Sensoren angeht. Immerhin arbeite ich dort im illisekunden wenn nicht sogar µs Bereich. Dagegen finde ich die Triangulation eines CD-Players interessant. sollte es nicht möglich sein einen Laser auszubauen und für meine Zwecke zu nutzen? Hat jemand erfahrung?
http://www.micro-epsilon.de/displacement-position-sensors/confocal-sensor/confocalDT_2405/index.html
Benno668 schrieb: > Dagegen finde ich die Triangulation eines CD-Players interessant. Es gibt auch fertige Meßgeräte nach diesem Prinzip. Grundsätzlich wird dort auf einen exakten Abstand geregelt > sollte es nicht möglich sein einen Laser auszubauen und für meine > Zwecke zu nutzen? Ich glaube nicht, das man das als Eigenkonstruktion so exakt hinbekommt. > Hat jemand erfahrung? Ich habe viele Jahre Messungen im Mikro-, Nano- und Subnanometer- Bereich gemacht. Allerdings mit Fertigmeßgeräten. Auch damit hat man genug zu tun, das ganze exakt zu justieren. Gruss Harald
Uwe schrieb: > http://www.micro-epsilon.de/displacement-position-sensors/confocal-sensor/confocalDT_2405/index.html Interessante Sensoren! Kann da jemand eine preisliche Hausnummer nennen? Zum Problem: Aus was für einem Material ist dein Messobjekt und welche Form hat es? Kannst du es mechanisch und/oder elektrisch kontaktieren?
Vibrometer sind nett, aber ersteinmal: Wie sieht denn die Mess- und Referenzflächen(?) aus? Welche Wünsche and Auflösung, Stabilität/Drift?
GB schrieb: > http://www.optomet.de/ Kann mir jemand erklären warum auf dem Laser doppler Vibrometer ein Fernrohr drauf ist? Ist es so schwer den Laser zu platzieren? Ich sehe duch auf dem Messobjekt den Laserpunkt. Sind schon einige Varianten gekommen, es häht auch von den Eingenschaften deines Objektes ab. Welches Verfahren am besten geeignet ist. Es gab auch mal jemanden der musst die Geschindigkeit von so einem Objekt bestimmen. Der hatte einen farbigen Imagesensor benutzt und mit einem Roten, Blauen und Grünen Blitz zeitlich versetzt Lichtimpulse ausgesendet. Und danach den Sensor aus gelesen. Strobskoseffekt. Dann hast du die Position zum Zeitpunkt des Blitzes erfasst. Vielleicht reicht das dir als Korrelationsgröße.
> Dagegen finde ich die Triangulation eines CD-Players interessant. sollte > es nicht möglich sein einen Laser auszubauen und für meine Zwecke zu > nutzen? > > Hat jemand erfahrung? Geht nur auf einer Ebene. Ist dein Objekt eben oder hat es eine runde Form?
Angehängte Dateien:
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AFM_laser.gif
13 KB
Bei uns in der AFM Gruppe wird das wie im angehängten Bild gelöst. Der Cantilever (das Teil auf den der Laser leuchtet) bewegt sich und ändert dadurch den Winkel vom Lichtstrahl. Der Laser trifft auf eine Viersegmentphotodiode. Verschiebt sich der Lichtstrahl, ändern sich die Spannungen der einzelnen Segmenten. Für eine einfache Abstandsmessung reicht eine zweisegmentphotodiode, ein Spiegel (oder etwas reflektierendes) und eben ein Laser. Der Laser wird leicht schräg auf den Spiegel gerichtet, und die diode solange verschoben (mikrometerschraube mit Feder) bis die Spannung bei beiden Segmenten gleich ist. (Hier ist einmal die Summe interessant (wieviel Laser ist auf der Diode) und einmal die Differenz (wie weit ist der Laser verschoben) Wird nun der Spiegel (oder das Ojekt andem der Spiegel ist) weiter weg geschoben, verschiebt sich der laser am Spiegel um Abstand*sin(alpha), bei der Diode also um 2 mal a*sin(alpha). hierdurch entsteht eine differenz in der Spannung. Einmal kalibriert geht das auf nm genau. Wir arbeiten mit 100kHz ADC, funktioniert einwandfrei. Laser kostet um die 100€ (z.b. lasercomponents, die geben auf 10cm einen durchmesser von unter 80µm an (nachgefragt) spiegel ist umsonst wahrscheinlich. Photodiode umd die 30€ (edmund optics). Danach nur noch Signalverarbeitung (OPV, extra ADC oder der im µC) für ein paar €. Probleme gibts dann, wenn Dreck im Spiel ist, ansonsten läuft das.
Moin, schau dir mal den ldc1000 von TI an. Den kann man für induktive Abstandsmessung benutzen. Hier stellt TI den vor und zeigt ein bisschen was: http://www.youtube.com/watch?v=ve7cfYcTUaM Grüße
Gerald G. schrieb: > Bei uns in der AFM Gruppe wird das wie im angehängten Bild gelöst. Neben dem hier beschriebenen Verfahren gibts noch die Möglichkeit, mit einem Faserinterferrometer den Abstand zu messen. > spiegel ist umsonst wahrscheinlich. Es muss aber ein Oberfläcchenspiegel sein. Ein Taschenspiegel, bei dem die Spiegelfläche hinter Glas liegt, ist nicht geeignet. Gruss Harald
Danke für die vielen Ideen. Ich versuche jetzt erst mal was umzusetzen und werde mich melden, wenn ich Ergebnisse habe. Gruß
René D. schrieb: > Kann mir jemand erklären warum auf dem Laser doppler Vibrometer ein > Fernrohr drauf ist? > Ist es so schwer den Laser zu platzieren? Ich sehe duch auf dem > Messobjekt den Laserpunkt. Abhängig vom verwendeten Objektiv kannst Du auch mehr als 100m vom Messobjekt entfernt sein...
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