Messunsicherheitsbetrachtung optischer Abstandssensoren basierend auf der konoskopischen Holographie

Abstract:
Optische Punktsensoren für Abstandsmessungen werden zunehmend in der Geometrie- und Rauheitsmessung komplexer Bauteile eingesetzt. Sensoren, basierend auf dem konoskopischen Messprinzip, eignen sich dabei durch ihr kolineares Messprinzip hervorragend, um auch geneigte Oberflächen, wie beispielsweise Zahnflanken an Verzahnungen zu erfassen. Sämtliche Herstellerspezifikationen dieser optischen Sensoren beziehen sich ausschließlich auf Messungen an Ebenen, welche exakt orthogonal zur optischen Achse stehen. Erstmals wird experimentell eine Betrachtung der Messunsicherheit in unterschiedlichen Messbedingungen wie etwa Neigung des Messobjekts, Variation der Lichtstärke oder Position innerhalb des spezifizierten Messbereichs durchgeführt. Als Messobjekte werden neben einem Ebenennormal auch ein Zylinder-, Kontur- und Zahnradnormal eingesetzt, um die Leistungsfähigkeit des Sensors unter schwierigen Messbedingungen zu überprüfen. Ziel dieser Betrachtung ist der funktionale Nachweis zur Eignung dieser optischen Sensoren zur hochgenauen Erfassung komplexer Geometrien, welche z. B. bei außenverzahnten Stirnrädern oder Kurbelwangengeometrien vorliegen.