Untersuchungen zum Einsatz des berührungslosen kapazitiven Messverfahrens zur Ermittlung geometrischer Abweichungen in der Fertigungsmesstechnik:
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4
INHALTSVERZEICHNIS SEITE
VERZEICHNIS
DER
VERWENDETEN
FORMEIZEICHEN
UND
ABKUERZUNGEN
6
0.
EINLEITUNG
10
1.
AUFGABENSTELLUNG
13
2.
BERUEHRUNGSLOSE
KAPAZITIVE
ABSTANDSMESSUNG
15
2.1.
THEORETISCHE
BETRACHTUNGEN
15
2.1.1.
MESSELEKTRODEN
UND
IHR
ELEKTRISCHES
FELD
15
2.1.1.1.
MESSELEKTRODEN
EINFACHER
ART
15
2.1.1.2.
MESSELEKTRODEN
MIT
SCHUTZRING
17
2.1.1.3.
MESSELEKTRODEN
MIT
FOKUSSIERUNG
IHRES
ELEKTRISCHEN
FELDES
20
2.1.2.
STOEREINFLUESSE
22
2.1.2.1.
STOEREINFLUESSE
BEI
DER
MESSWERTBILDUNG
22
2.1.2.2.
STOEREINFLUESSE
BEI
DER
MESSWERTVERARBEITUNG
24
2.2.
ENTWICKLUNG
EINES
KAPAZITIVEN
SENSORS
ZUR
BERUEHRUNGSLOSEN
ABSTANDSMESSUNG
26
2.2.1.
MECHANISCHER
AUFBAU
DES
SENSORS
26
2.2.2.
SENSORELEKTRONIK
27
2.3.
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
BERUEHRUNGSLOSEN
KAPAZITIVEN
ABSTANDSMESSUNG
33
2.3.1.
EINFLUSS
DER
MESSELEKTRODENFORM
AUF
DAS
STATISCHE
VERHALTEN
33
2.3.1.1.
ALLGEMEINE
AUSSAGEN
ZUM
STATISCHEN
VERHALTEN
33
2.3.1.2.
MESSAUFBAU
UND
MESSSTRATEGIE
34
2.3.1.3.
AUSWERTUNG
DER
MESSERGEBNISSE
36
2.3.2.
EINFLUSS
DER
SCHUTZRINGDIMENSIONIERUNG
AUF
DIE
CHARAKTERISTIK
DES
SENSORS
44
2.3.2.1.
EINFLUSS
DER
SPALTWEITE
ZWISCHEN
MESSELEKTRODE
UND
SCHUTZRING
44
2.3.2.2.
EINFLUSS
DER
SCHUTZRINGGESTALTUNG
AUF
DIE
LINEARITAET
47
2.3.3.
EINFLUSS
DER
PARALLELITAETSABWEICHUNG
ZWISCHEN
MESSELEKTRODE
UND
PRUEFLING
52
2.3.3.1.
ZUSAMMENHANG
ZWISCHEN
ABSTAND,
KIPPWINKEL
UND
KAPAZITAET
52
2.3.3.2.
MESSAUFBAU
UND
MESSSTRATEGIE
54
2.3.3.3.
AUSWERTUNG
DER
UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE
UND
VERGLEICH
DER
KIPPFEHLER
BEI
TAKTILER
MECHANISCHER
UND
BERUEHRUNGSLOSER
KAPAZITIVER
ANTASTUNG
55
2.3.4.
UNTERSUCHUNGEN
AM
BEISPIEL
DER
RUNDHEITSMESSUNG
63
2.3.4.1.
MESSAUFBAU
UND
MESSSTRATEGIE
63
2.3.4.2.
EINFLUSS
DER
GEOMETRIE
DER
MESSELEKTRODE
AUF
DAS
AUFLOESUNGSVERMOEGEN
64
5
2.3.4.3.
VERGLEICH
VON
TAKTILER
MECHANISCHER
UND
BERUEHRUNGSLOSER
KAPAZITIVER
ANTASTUNG
69
2.3.5.
EINFLUSS
DER
OBERFLAECHENRAUHEIT
AUF
DIE
BERUEHRUNGSLOSE
KAPAZITIVE
ABSTANDSMESSUNG
69
2.3.5.1.
THEORETISCHES
MODELL
69
2.3.5.2.
MESSAUFBAU
UND
MESSSTRATEGIE
73
2.3.5.3.
AUSWERTUNG
DER
MESSERGEBNISSE
74
2.3.5.4.
DIE
OBERFLAECHENRAUHEIT
-
STOERGROESSE
BEI
DER
ABSTANDSMESSUNG
UND
MESSGROESSE
BEI
DER
RAUHEITSMESSUNG
76
3.
KAPAZITIVE
RAUHEITSMESSUNG
77
3.1.
TAKTILE
KAPAZITIVE
RAUHEITSMESSUNG
77
3.2.
BERUEHRUNGSLOSE
KAPAZITIVE
RAUHEITSMESSUNG
81
3.2.1.
THEORETISCHE
BETRACHTUNGEN
ZUR
BERUEHRUNGSLOSEN
KAPAZITIVEN
RAUHEITSMESSUNG
81
3.2.1.1.
PRINZIP
DER
BERUEHRUNGSLOSEN
KAPAZITIVEN
RAUHEITSMESSUNG
81
3.2.1.2.
OPTIMIERUNG
DER
PARAMETER
ZUR
MINIMIERUNG
DER
MESSUNSICHERHEIT
83
3.2.2.
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
BERUEHRUNGSLOSEN
KAPAZITIVEN
RAUHEITSMESSUNG
84
3.2.2.1.
DIE
ERMITTLUNG
DER
KAPAZITAET
AN
DER
IDEALISIERTEN
OBERFLAECHE
84
3.2.2.2.
MESSUNGEN
DER
OBERFLAECHENRAUHEIT
MIT
DEM
VERFAHREN
DER
BERUEHRUNGSLOSEN
KAPAZITIVEN
RAUHEITSMESSUNG
89
3.2.2.2.1.
KONSTRUKTIVER
AUFBAU
EINES
BERUEHRUNGSLOSEN
KAPAZITIVEN
RAUHEITSSENSORS
89
3.2.2.2.2.
MESSUNGEN
MIT
DEM
BERUEHRUNGSLOSEN
KAPAZITIVEN
RAUHEITSSENSOR
92
3.2.2.2.3.
WEITERE
BERUEHRUNGSLOSE
KAPAZITIVE
MESSUNGEN
DER
OBERFLAECHENRAUHEIT
MIT
DEM
ABSTANDSSENSOR
98
3.2.2.2.4.
EINFLUSS
DER
GROESSE
DER
SENSORPARAMETER
104
3.3.
VERGLEICH
DES
TAKTILEN
UND
BERUEHRUNGSLOSEN
KAPAZITIVEN
RAUHEITSMESSVERFAHREN
106
3.4.
AUSBLICK
AUF
EINSATZMOEGLICHKEITEN
DES
RAUHEITSSENSORS
107
4.
ZUSAMMENFASSUNG
113
5.
VORSCHLAEGE
FUER
WEITERE
UNTERSUCHUNGEN
120
LITERATURVERZEICHNIS
121
ANLAGENVERZEICHNIS
126 |
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