Entwicklung und messtechnische Untersuchung eines taktil-optischen 3D-Tasters:
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| Language: | German |
| Published: |
Gießen, Lahn
VVB Laufersweiler Verlag
2016
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| Series: | Edition Scientifique
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS....................................................................................................................III
ABBILDUNGSVERZEICHNIS............................................................................................................VI
TABELLENVERZEICHNIS..................................................................................................................
X
ABKUERZUNGEN UND FORMELZEICHEN
.........................................................................................
XI
1 MIKROTASTER IN DER
KOORDINATENMESSTECHNIK.........................................................1
2 STAND DER
TECHNIK.......................................................
2.1 TAKTIL-ELEKTRISCHE TASTER
...........................................
2.1.1 TAKTIL-ELEKTRISCHE TASTER MIT KAPAZITIVEN SENSOREN
.....
2.1.2 TAKTIL-ELEKTRISCHER TASTER MIT INDUKTIVEN SENSOREN
......
2.1.3 TAKTIL-ELEKTRISCHE TASTER MIT PIEZORESISTIVEN SENSOREN
............................................
7
2.2 TAKTIL-OPTISCHE
TASTER............................................................................................
11
2.2.1 TAKTIL-OPTISCHER
2D-TASTER........................................................................................
11
2.2.2 TAKTIL-OPTISCHE
3D-TASTER.........................................................................................
15
2.2.2.1
ABBILDUNGSGROESSE......................................................................................................
16
2
.
2.22
FOTOGRAMMETRIE.........................................................................................................
16
2.2.2.2.1 SPIEGELANORDNUNG MIT ZWEI
KAMERAS.......................................................................
16
2
.
2
.
2.22 SPIEGELANORDNUNG MIT EINER
KAMERA.........................................................................
18
2
.
2
.
2.23 SPIEGELANORDNUNG IM
MESSKOPF................................................................................
19
2.2.2.3
SPECKLE-KORRELATION..................................................................................................20
2.2.2.4
SPECKLE-INTERFEROMETRIE...........................................................................................21
2.3
ZUSAMMENFASSUNG..................................................................................................24
3
AUFGABENSTELLUNG.....................................................................................................
26
4 TAKTIL-OPTISCHER 3D-TASTER MIT BILDVERARBEITUNGS- UND ABSTANDSSENSOR
.......
27
4.1
FUNKTIONSANALYSE.....................................................................................................28
4.2 T ASTERSY
STEM............................................................................................................
29
4.2.1 KINEMATISCHES
MODELL...............................................................................................29
4.2.2
ANTASTKRAFT.................................................................................................................
30
4.2.2.1 KRAFT UND
AUSLENKUNG..............................................................................................30
4.2.2.2 HERTZSCHE
PRESSUNG..................................................................................................34
4.2.3 BEANSPRUCHUNGSGRENZEN DES
TASTERSCHAFTS...............................................................36
4.2.3.1
KNICKUNG..................................................................................................................36
4.2.3.2
BIEGEFESTIGKEIT.........................................................................................................38
4.3
MESSKOPF..................................................................................................................
39
4.3.1 LATERALE SIGNALERFASSUNG DURCH DEN BILDVERARBEITUNGSSENSOR
.................................
40
4.3.1.1
BELEUCHTUNG.............................................................................................................41
4.3.1.1.1
LEUCHTDIODE..............................................................................................................41
4.3.1.1.2
KOLLIMATOR................................................................................................................41
4.3.1.1.3
STRAHLTEILER................................................................................................................42
4.3.1.1.4 LICHTABSTRAHLUNG AUS DER GLASFASER-TASTKUGEL
........................................................
43
4.3.1.2
ABBILDUNG.................................................................................................................45
4.3.1.2.1
TELEZENTRIE................................................................................................................46
4.3.1.2.2 STRAHLBEGRENZUNG UND STRAHLUNGSVERLUST
................................................................
47
4.3.1.2.3
ABBILDUNGSFEHLER......................................................................................................48
4.3.1.2.4 BEUGUNGSBEGRENZTE AUFLOESUNG
...............................................................................
49
4.3.1.3
BILDERFASSUNG...........................................................................................................49
O W W W
4.3.1.3.1
SIGNAL..........................................................................................................................50
4.3.1.3.2
RAUSCHEN....................................................................................................................
51
4.3.1.3.3 SIGNAL-RAUSCH-VERHAELTNIS
(SNR)..............................................................................
52
4.3.1.4
BILDAUSWERTUNG..........................................................................................................
52
4.3.1.4.1
KONTURAUSWERTUNG.....................................................................................................
52
4.3.1.4.2
BILDKORRELATION...........................................................................................................
53
4.3.1.5 SENSORRAUSCHEN IN LATERALER
RICHTUNG........................................................................
55
4.3.2 AXIALE SIGNALERFASSUNG DURCH DEN
ABSTANDSSENSOR.................................................. 57
4.3.2.1
MESSPRINZIP...............................................................................................................
57
4.3.2.2
LASERDIODE.................................................................................................................
59
4.3.2.3 STRAHLENGANG UND
STRAHLDURCHMESSER........................................................................
60
4.3.2.4
DIFFERENZFOTODIODE....................................................................................................
62
4.3.2.5
SIGNALAUSWERTUNG......................................................................................................
63
4.3.2.6 MODELL DES
ABSTANDSSENSORS......................................................................................
64
4.3.2.7 SENSORRAUSCHEN IN AXIALER
RICHTUNG..........................................................................
67
4.4
MESSWERTBESTIMMUNG..............................................................................................
69
4.4.1
TASTERMATRIX...............................................................................................................69
4.4.1.1 UEBERTRAGUNGSVERHALTEN DER LATERALEN
SIGNALERFASSUNG...............................................70
4.4.1.2 UEBERTRAGUNGSVERHALTEN DER AXIALEN
SIGNALERFASSUNG.................................................71
4.4.1.3 EINMESSUNG DER TASTERMATRIX IM AUSGLEICHSVERFAHREN
............................................
71
4.4.2 TASTKUGELRADIUSKORREKTUR
..........................................................................................
72
4.4.3
TASTKUGELFORMKORREKTUR.............................................................................................73
4.4.3.1 RUNDHEIT VON TASTKUGELN AUS
GLASFASERMATERIAL.......................................................73
4.4.3.2
STUETZSTELLENKORREKTUR..................................................................................................
74
4A3.3
ELLIPSOIDKORREKTUR......................................................................................................
75
4.4.4 AUSGLEICHSVERFAHREN ZUR BESTIMMUNG VON TASTERMATRIX UND
ELLIPSOIDER
T
ASTKUGELFORM............................................................................................................76
4.5
ANTASTVERFAHREN.......................................................................................................
77
4.5.1
EINZELPUNKTANTASTUNG................................................................................................77
4.5.1.1 STATISCHE
EINZELPUNKTANTASTUNG.................................................................................
78
4.5.1.2 DYNAMISCHE
EINZELPUNKTANTASTUNG...........................................................................78
4.5.2
SCANNING....................................................................................................................79
4.5.2.1 SCANNING OHNE VORGABE DER
SCANNINGBAHN...............................................................80
4.5.2.2 SCANNING MIT VORGABE DER
SCANNINGBAHN.................................................................80
4.5.2.3 SONDERFORMEN DES
SCANNINGS....................................................................................80
5 ENTWICKLUNG AUSGEWAEHLTER TASTERSYSTEME
...........................................................
81
5.1
FEDERAUFHAENGUNG.....................................................................................................81
5.2
TASTERSCHAFT..............................................................................................................84
5.2.1
GEOMETRIE..................................................................................................................84
5.2.2
KURZPASS-KANTENFILTER-BESCHICHTUNG...........................................................................
85 -
5.3 MINIATURISIERUNG STOERENDER KOMPONENTEN
..........................................................
86
5.4 TASTERSYSTEM UND TASTERWECHSELSYSTEM
...............................................................
88
6
VERSUCHSAUFBAU.......................................................................................................90
6.1 VERSUCHSAUFBAU
1.....................................................................................................90
6.2 VERSUCHSAUFBAU
II...................................................................................................91
6.3
PROTOTYP....................................................................................................................92
7 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNG DES MESSKOPFS
.....................................................
94
7.1 UNTERSUCHUNG DES BILDVERARBEITUNGSSENSORS
.......................................................
94
7.1.1 KENNWERTE DES SENSORS
.............................................................................................
94
7.1.2
VERZEICHNUNG............................................................................................................
95
7.1.3
TELEZENTRIE.................................................................................................................
97
7.1.4 VERGLEICH DER
BILDAUSWERTUNGSVERFAHREN.................................................................
100
7.1.4.1
WIEDERHOLPRAEZISION..................................................................................................
100
7.1.4.2 POSITIONSMESSUNG MIT
KMG....................................................................................
102
7.1.4.3
ABSCHATTUNGSEFFEKT...................................................................................................
104
7.1.5 UNTERSUCHUNG DES LATERALEN
SENSORRAUSCHENS.........................................................107
7.1.5.1 ABHAENGIGKEIT VON DER
BESTRAHLUNG..........................................................................
107
7.1.5.2 ABHAENGIGKEIT VOM DURCHMESSER DER
TASTKUGEL.......................................................108
7.1.5.3 ABHAENGIGKEIT VOM
ABBILDUNGSMASSSTAB...................................................................109
7.2 UNTERSUCHUNG DES
ABSTANDSSENSORS.....................................................................109
7.2.1
KENNLINIE.................................................................................................................
109
7.2.2 UNTERSUCHUNG DES AXIALEN
SENSORRAUSCHENS............................................................111
7.2.3
STABILITAET..................................................................................................................
112
7.2.4
NEIGUNGSFEHLER........................................................................................................
113
8 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNG DES
TASTERS.........................................................117
8.1 WIEDERHOLPRAEZISION VON
EINZELPUNKTANTASTUNGEN.............................................117
8.2
EINMESSVERFAHREN..................................................................................................
119
8.2.1 MODELLVERGLEICH KUGEL UND
ELLIPSOID.....................................................................
119
8.2.2 EINMESSUNG GROSSER UND KLEINER
TASTKUGELN............................................................122
8.3
ANTASTABWEICHUNG.................................................................................................
124
8.4
SCANNING-ANTASTABWEICHUNG................................................................................
126
9
ZUSAMMENFASSUNG.................................................................................................
131
10 KRITISCHE DISKUSSION UND
AUSBLICK......................................................................
134
LITERATURVERZEICHNIS..............................................................................................................
135
EIDESSTATTLICHE
VERSICHERUNG................................................................................................
140
DANKSAGUNG............................................................................................................................
141
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| spelling | Hopp, Benjamin 1983- Verfasser (DE-588)1109778260 aut Entwicklung und messtechnische Untersuchung eines taktil-optischen 3D-Tasters Benjamin Hopp Gießen, Lahn VVB Laufersweiler Verlag 2016 XVI, 141 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.6 cm, 156 g txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Edition Scientifique Dissertation Technische Universität Dresden 2016 Messtechnik (DE-588)4114575-6 gnd rswk-swf Taktiler Sensor (DE-588)4184370-8 gnd rswk-swf Optischer Sensor (DE-588)4075677-4 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Messtechnik (DE-588)4114575-6 s Taktiler Sensor (DE-588)4184370-8 s Optischer Sensor (DE-588)4075677-4 s DE-604 DNB Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=029163852&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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