Auslegung eines holographischen Tastsensors:
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1995
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
1
2
EINFUEHRUNG:
TASTSENSOREN
5
2.1
HOLOGRAPHISCHER
TASTSENSOR
.
7
3
MECHANIK
DER
HTE-VERFORMUNG
11
3.1
ALLGEMEINE
LOESUNG
.
12
3.2
UEBERTRAGUNG
DER
BELASTUNG
AUF
DAS
HTE
.
13
3.3
ERGEBNISSE
.
14
3.3.1
SCHUBELASTISCHE PLATTE
.
14
3.3.2
SCHUBSTARRE
PLATTE
.
16
3.4
MATERIALKONSTANTEN
VON
PET
.
17
3.4.1
EXPERIMENTELLE
BESTIMMUNG
DES
ELASTIZITAETSMODULS
.
17
3.5
MITTELFLAECHENVERSCHIEBUNG
UND
SPANNUNG
.
19
3.6
EINFLUSS
AUF
DIE
SENSOREIGENSCHAFTEN
.
22
3.6.1
KRAFTMESSBEREICH
.
22
3.6.2
KRAFTAUFLOESUNG
.
23
3.6.3
MESSGESCHWINDIGKEIT
.
24
3.7
GRENZEN
DER
PLATTENTHEORIE
.
24
3.7.1
RANDBEDINGUNGEN
UND
HTE-AUFBAU
.
24
3.7.2
VORAUSSETZUNGEN
DER
PLATTENTHEORIE
.
25
4.
OPTIK
HOLOGRAPHISCHER
TASTELEMENTE
27
4.1
MESSPRINZIP
DES
HOLOGRAPHISCHEN
TASTSENSORS
.
27
4.1.1
EINFLUSS
DER
OPTISCHEN
EFFEKTE
.
29
4.1.2
EINFLUSS
DER
VERKIPPUNG
.
30
4.2
TRANSMISSIONSHOLOGRAMME
.
31
4.2.1
BEUGUNG
AN
VERFORMTEN
HTE
.
33
4.3
REFLEXIONSHOLOGRAMME
.
34
4.3.1
SYMMETRISCHE
REFLEXIONSHOLOGRAMME
.
34
4.3.2
UNSYMMETRISCHE
REFLEXIONSHOLOGRAMME
.
35
4.3.3
BEUGUNG
AN
VERFORMTEN
HTE
.
36
4.4
EINFLUSS
AUF
DIE
SENSOREINGENSCHAFTEN
.
37
4.4.1
KRAFTAUFLOESUNG
.
37
4.4.2
LINEARITAET
.
38
4.5
GRENZEN
DER
HOLOGRAMM-THEORIE
.
38
4.5.1
VORAUSSETZUNGEN
UEBER
DAS
HOLOGRAMM
.
38
4.5.2
VORAUSSETZUNGEN
DER
2-WELLENTHEORIE
.
39
5.
OPTISCHE
SIMULATION
DES
SENSORS
41
5.1
ARBEITSWEISE
DES
RAYTRACING-PROGRAMMS
.
42
5.1.1
QUELLE
UND
DETEKTOR
.
43
5.1.2
OPTISCHE
KOMPONENTE:
HOLOGRAPHISCHES
TASTELEMENT
(HI
E)
.
45
5.1.3
BEUGUNG
AM
HOLOGRAMM
.
46
5.2
ANALYSE
EINES
EINZELNEN
HTE
.
47
5.2.1
BERUECKSICHTIGUNG
DER
VERSPIEGELUNG
.
56
5.3
AUSLEGUNG
DER
BELEUCHTUNG
.
57
5.3.1
AUSWAHL
EINER
GEEIGNETEN
GLASPLATTE
.
59
5.3.2
PARAMETER
DER
QUELLE
.
60
5.3.3
EIGENSCHAFTEN
DER
KOPPELHOLOGRAMME
.
61
5.3.4
GROESSE
DES
ABSORBERS
.
61
5.4
ANALYSE
DES
GESAMTSYSTEMS
.
61
5.5
AUSWERTUNG
DES
OPTISCHEN
SIGNALS
.
63
5.5.1
MESSPRINZIPIEN
UND
DETEKTORANFORDERUNGEN
.
63
5.5.2
SIGNALVERLAUF
.
64
5.5.3
KRAFTAUFLOESUNG
.
66
5.6
WEITERE
EINFLUSSGROESSEN
.
68
5.6.1
BEUGUNG
UND
INTERFERENZEN
.
69
5.6.2
MECHANISCHE
WIRKUNG
DES
HOLOGRAMMS
.
70
5.6.3
ELASTOOPTISCHE
EINFLUESSE
DER
FOLIE
.
72
5.7
ERWEITERUNGSMOEGLICHKEITEN
.
73
6.
EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNGEN
75
6.1
VORUNTERSUCHUNGEN
.
75
6.2
UNTERSUCHUNGEN
EINES
EINFACHEN
ARRAYS
.
75
6.2.1
BEUGUNGSCHARAKTERISTIK
DER
HTE
.
77
6.2.2
AUSWERTUNG
UNBELASTETER
H
TE
.
78
6.2.3
MESSUNGEN
UNTER
EINER
FLAECHENLAST
.
79
6.2.4
AUSWERTEVERFAHREN
.
82
6.3
VERGLEICH
MIT
DER
THEORIE
.
83
7.
ZUSAMMENFASSUNG,
BEWERTUNG
UND
AUSBLICK
85
7.1
ZUSAMMENFASSUNG
.
85
7.2
AUSWAHL
GEEIGNETER
HTE
.
87
7.3
QUEREMPFINDLICHKEIT
.
88
7.4
ALTERNATIVEN
.
88
7.4.1
EINSATZ
ALS
EINZELELEMENT
.
89
7.4.2
ANDERE
HOLOGRAMMARTEN
.
89
7.4.3
ALTERNATIVEN
ZUR
BELEUCHTUNG
.
90
7.4.4
VERBESSERUNG
DER
KRAFTAUFLOESUNG
DURCH
BRECHUNGSINDEXANPASSUNG
.
90
7.5
HERSTELLUNG
DES
SENSORS
.
91
7.6
AUSBLICK
UND
SCHLUSSBEMERKUNGEN
.
91
7.6.1
ERWEITERUNG
DER
THEORIE
.
91
7.6.2
FORTGANG
DER
TASTSENSORENTWICKLUNG
.
92
LITERATURVERZEICHNIS
93
A
ANHANG:
MECHANISCHE
PLATTENTHEORIE
95
A.L
BEGRIFFE
UND
DEFINITIONEN
.
95
A.2
VORAUSSETZUNGEN
DER
PLATTENTHEORIE
.
96
A.3
GLEICHGEWICHTSBEDINGUNGEN
FUER
DIE
PLATTE
.
97
A.4
ZYLINDERSYMMETRISCHE
BELASTUNGEN
.
99
A.4.1
PLATTENTHEORIE
.
99
A.4.2
MEMBRANTHEORIE
.
99
A.5
VERGLEICH
ZWISCHEN
MEMBRAN
UND
PLATTENTHEORIE
.
100
B
ANHANG:
GRUNDLAGEN
DER
HOLOGRAPHIE
103
B.L
HERSTELLUNG
UND
REKONSTRUKTION
VON
DICHROMATGELATINEHOLOGRAMMEN
.
103
B.2
2-WELLEN-THEORIE
.
105
B.2.1
TRANSMISSIONSHOLOGRAMME
.
105
B.2.
2
REFLEXIONSHOLOGRAMME
.
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