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Software-basierte Signalverarbeitung bei berührungslosen Entfernungsmessverfahren


Project Details
Project duration: 03/200103/2004


Abstract
Berührungslose Entfernungsmesssysteme sind mit laseroptischen und Ultraschall-Messverfahren sowie mit Mikrowellentechnologie durchführbar. Diese Technologien können in Verbindung mit einer Amplituden- bzw. Frequenzmodulation realisiert werden, bei der das Echosignal inkohärent bzw. kohärent detektiert wird. Wenn das hochfrequente Trägersignal nach der Reflexion am Target durch ein Detektor/Mischersystem in einen niedrigeren Frequenzbereich umgesetzt wird, können ultraschnelle Analog-Digital-Umsetzer verwendet werden. Anschließend kann mit state-of-the-art Signalprozessoren eine direkte Signalverarbeitung zur Extraktion der Messgröße durchgeführt werden (Software-Sensor).
Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird das Messprinzip eines rauschmodulierten Laserdioden-Entfernungsmessers theoretisch und experimentell untersucht und bewertet. Das Messverfahren basiert auf der stochastischen Modulation der Strahlungsfrequenz einer Monomode-Laserdiode in Verbindung mit einer kohärenten Detektion der vom Messobjekt reflektierten Echostrahlung. Die stochastische Frequenzmodulation der Laserdiodenstrahlung erfolgt über den Laserdiodenstrom mit tiefpassgefiltertem weißen Rauschen und Gaußscher Amplitudenverteilung der Momentanwerte. Die kohärente Detektion erfolgt z. B. mit Michelson- bzw. Mach-Zehnder- Interferometeranordnungen. Die Nutzbarkeit der Softwaretechnologie und Anwendungsmöglichkeiten für die Steuerung von Maschinen, Robotern u. a. werden untersucht.

Last updated on 2017-11-07 at 14:51