P2.2 Rotationsgeschwindigkeitsmessung mithilfe von “Self-Mixing”-Interferometrie
- Event
- 20. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2019
2019-06-25 - 2019-06-26
Nürnberg, Germany - Chapter
- P2: Messsysteme
- Author(s)
- Y. Liu, J. Liu, Q. Song - ChenYang Technologies GmbH & Co. KG., Finsing (Deutschland), R. Kennel - Technische Universität München (Deutschland)
- Pages
- 663 - 670
- DOI
- 10.5162/sensoren2019/P2.2
- ISBN
- 978-3-9819376-0-2
- Price
- free
Abstract
In diesem Beitrag wird die Optimierung eines Messsystems beschrieben, mit der über die Methodik der "Self-Mixing" -Interferometrie ein Signal (SMI-Signal), das für die präzise Rotationsgeschwindigkeitsmessung eines Servomotors in Echtzeit genutzt werden kann, generiert wird. Das Messsystem zeigt initial ein hohes Rauschverhalten, was das SMI-Signal in erheblichem Maße stört und die Rotationsgeschwindigkeitsmessung signifikant erschwert. Als Ursache ist der Servomotor selbst identifiziert worden, dessen Einfluss durch Abschirmungen und durch die Eliminierung von Systemschwachstellen minimiert worden ist. Dadurch konnte das Rauschverhalten des Messsystems stark verbessert werden. Nach der Beseitigung des Störsignals wird eine neuentwickelte Signalverarbeitungsmethode zur Ermittlung der Rotationsgeschwindigkeit über das SMI-Signal vorgestellt. Diese Methode nutzt zur Rauschunterdrückung die Autokorrelationsfunktion und selektiert mithilfe eines Algorithmus Signalabschnitte, die für eine präzise Messung geeignet sind. Weiterhin wird über eine Nullpunktdetektion die Frequenz des SMI-Signals, die für die Ermittlung der Rotationsgeschwindigkeit essentiell ist, ermittelt. Mithilfe dieser Methode konnten vielversprechende Ergebnisse erzielt werden.