Miniaturisiertes Zwei-Wellenlängen-Interferometer mit Schwingspiegel zur sinusförmigen Phasenmodulation
Stetig steigende Anforderungen an Form- und Maßhaltigkeit gefertigter Produkte sowie deren schnelle und kostengünstige Erfassung erhöhen die Anforderungen an die einzusetzenden Messmittel. Die zurzeit eingesetzten optischen und taktilen Messmethoden erfüllen die Anforderungen an die Messgenauigkeit, sind allerdings wenig flexibel in der Einsetzbarkeit, vergleichsweise kostenintensiv und weisen geringe Messgeschwindigkeiten auf. Um die obigen Anforderungen zu erfüllen, wurde im Fachgebiet Messtechnik der Universität Kassel ein in seiner geometrischen Abmessung miniaturisierter fasergekoppelter interferometrischer High-Speed Punktsensor entwickelt und aufgebaut, siehe Abb. 1.
Neben einer Reduzierung der geometrischen Abmessungen und hohen lateralen Scangeschwindigkeiten (siehe Vergleichsmessungen in Abb. 2) erhöht die Verwendung von zwei Lasern mit verschiedener Wellenlänge den Eindeutigkeitsbereich benachbarter Höhenwerte durch die resultierende Schwebung. Dadurch können u.a. steile Kanten mit Stufenhöhen bis zu einem Höhenunterschied von 9,5 µm korrekt gemessen werden. Da hauptsächlich Massenprodukte als Komponenten für den optischen Punktsensor zum Einsatz kommen, sind vergleichsweise geringe Kosten zu erwarten.
Gefördert durch:
S. Hagemeier, K. Bittner, F. Depiereux, P. Lehmann
Miniaturized interferometric confocal distance sensor for surface profiling with data rates at ultrasonic frequencies
Meas. Sci. Technol. 34 (2023) 045104
S. Hagemeier, S. Tereschenko, P. Lehmann
High-speed laser interferometric distance sensor with reference mirror oscillating at ultrasonic frequencies
tm - Technisches Messen, 86 (2019) 164-174