Ziel des Projektes war unter Ausnutzung mlttlerweile verfügbar gewordener neuer Technoloqlen ein Laservibrometer zu entwickeln, das hinsichtlich der gesamten Architektur neue Konzepte verfolgt und damit mehrere entscheidende Vorteile aufweist: Digitalisierung des optischen Signals vor der eigentlichen Demodulation; damit eindeutiger Bezug einer Bewegung auf die Lichtwellenlänge. Somit Verwendungsfähigkeit als Kalibrierstandard. Störungsunanfälligere, flexiblere und anpassungsfähigere Signalverarbeitung mit programmierbarer digitaler Elektronik/FPGAs. Realisierung des Optikteils als Homodyninterferometer mit einer neuen - billigeren - polarisationsoptischen Architektur. Als Anwendungs-Schwerpunkt war an die Verwendung des zu entwickelnden Geräts als Kalibriernormal für Beschleunigungssensoren gedacht. Hier lag bei einem der Projektpartner Know-How aus der Verwendung dieser Sensoren in der Automobilbranche vor. Es wurde ein Laservibrometer nach dem in der Antragstellung formulierten Grundkonzept realisiert. Schwerpunkte der Entwicklungsarbeit waren die optischen Untersuchungen bzgl. der polarisationsoptischen Eigenschaften der Komponenten, die Realisierung eines polarisationsoptischen Homodynkonzepts, die Ableitung eines geeigneten Signalverarbeitungsalgorithmus und dessen Realisierung auf einem FPGA. Das Gerät wurde mittels eines im Labor vorhandenen elektrodynamischen Shakers auf seine Funktion hin getestet. Die Ergebnisse bestätigen die Qualität der digitalen Signalverarbeitung gegenüber analogen HF-Verfahren hinsichtlich Rauscheigenschaften und Flexibilität in der Anpassung an wechselnde Anwendungsfälle. Dies bringt bei einer Weiterentwicklung zu einem Produkt Kostenvorteile (teure HF-Bauteile und aufwendige analoge Signalverarbeitungskonzepte können vereinfacht bzw. eingespart werden), sowie Möglichkeiten einer flexibleren Anpassung an Anwendungserfordernisse. Die Realisierung der Signalverarbeitung in einem FPGA ermöglicht darüber hinaus die Integration von Kalibrierdaten des fertigen Geräts im digitalen Teil; Abgleichvorgänge im Analogteil entfallen. Außerdem erschwert die FPGA-Programmierung den Nachbau, da Funktionskonzepte nicht mehr in Hardware vorliegen und somit vor Kopie geschützt sind. Vor einer konkreten Anwendung muss auf jeden Fall noch eine Weiterentwicklung zum Produkt erfolgen. Das Projekt hat die Tragfähigkeit und die positiven Eigenschaften der Projektidee bewiesen, der erstellte Aufbau stellt aber noch kein für eine unmittelbare kommerzielle Anwendung geeignetes Gerät dar.
Referenz-Vibrometer mit digitaler Technologie. Technischer Teil des Forschungsprojekts. Schlussbericht. Programm FH3 des BMBF.2008 Laufzeit 01.09.2005 - 31.10.2008
2008
26 Seiten, 29 Bilder, 21 Quellen
Report
German
Voruntersuchung SERVA : Schlussbericht ; Laufzeit: 01.09.2005 - 28.02.2006
TIBKAT | 2006
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