Interferometrischer Sensor und interferometrisches Kalibriersystem für Ultrapräzisions-Anwendungen (Interferometric Sensor and Calibration System for High-Precision Applications)
-
Matthias Welter
Abstract
Es wurde ein kompaktes, ultrapräzises Laserkalibriersystem aufgebaut und erfolgreich getestet. Das System besteht unter anderem aus einem neuen interferometrischen Winkel- und Längensensor und einer DSP-gestützten Signalverarbeitungseinheit. Es wird mittels Matlab gesteuert, sodass Messabläufe und Datenauswertung sehr einfach und flexibel gestaltet werden können. Mit Hilfe eines Autokollimators, eines induktiven Tasters und eines AFM konnten die Eigenschaften des Kalibriersystems erfolgreich demonstriert werden. Derzeit sind statische eindimensionale Kalibrierungen mit Schrittweiten von 20 pm bis ±6 μm sowie dynamische bei Frequenzen bis 2 kHz möglich.
Abstract
A compact calibration system has been designed and successfully tested. The system consists of an interferometric angle and length sensor as well as a DSP-based hardware signal processing system. A PC-based frontend using Matlab allows an easy setup of user-specific scripts for numerous calibration tasks.
The sensor’s and system’s capabilities have been successfully demonstrated using a high-resolution autocollimator, an AFM and an inductive tactile probe as calibration samples. Calibrations are possible with step sizes ranging from 20 pm up to ±6 μm and several waveforms for dynamic calibration at frequencies currently up to 2 kHz.
References
1 A.S. Morris, Measurement and Calibration Requirements for Quality Assurance to ISO 9000, New York: Prentice Hall, 1 ed., 1997.Suche in Google Scholar
2 M. Welter, E. Manske, and G. Jäger, „A new tool for the calibration of Scanning Probe Microscopes“, in Proceedings of the 5th Seminar on Quantitative Microscopy […] NanoScale 2001, K. Hasche, ed., pp. 178–184, Braunschweig: Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Bremerhaven: Wirtschaftsverlag NW, November 2001.Suche in Google Scholar
3 P.L.M. Heydeman, „Determination and correction of quadrature fringe measurement errors in interferometers“, Applied Optics20(19), pp. 3382–3384, 1981.10.1364/AO.20.003382Suche in Google Scholar
4 O. Cíp and F. Petru, „A scale-linearization method for precise laser interferometry“, Measurement Science and Technology11, pp. 133–141, 2000.10.1088/0957-0233/11/2/305Suche in Google Scholar
5 T. Eomet al., „The dynamic compensation of non-linearity in a homodyne laser interferometer“, Measurement Science and Technology12, pp. 1734–1738, 2001.10.1088/0957-0233/12/10/318Suche in Google Scholar
6 H. Büchneret al., „Interferometrisches Meßverfahren zur berührungslosen und quasi punktförmigen Antastung von Meßoberflächen“, Technisches Messen59(2), pp. 43–47, 1992.10.1524/teme.1992.59.2.43Suche in Google Scholar
© Oldenbourg Verlag
Artikel in diesem Heft
- Ein Differential-Interferometer mit konfokalem Positionssensor zum Messen kleinster Verschiebungen eines stark gekrümmten Prüflings (A Differential Interferometer with Confocal Position Sensor for the Measurement of Very Small Displacements of an Object with Narrow Curvature)
- Bildbasierte vektorielle Geschwindigkeitsmessung texturierter Oberflächen (Image-based Vectorial Velocity Measurement of Textured Surfaces)
- Interferometrischer Sensor und interferometrisches Kalibriersystem für Ultrapräzisions-Anwendungen (Interferometric Sensor and Calibration System for High-Precision Applications)
- Nutzung der Ultraschallgeschwindigkeitsmessung für die Ermittlung des Fettgehaltes in Milch (Use of the Ultrasound Velocity Measurement for the Determination of the Fat Content in Milk)
- Koeffizienten und Ausgleichsrechnung: Die Messunsicherheit nach GUM. Teil 1: Ausgleichsgeraden (Coefficients and Adjustment Calculations: Measurement Uncertainty under GUM. Part 1: Best Fit Straight Lines)
- Produktinformationen
- Veranstaltungen von Oktober bis Dezember 2005
Artikel in diesem Heft
- Ein Differential-Interferometer mit konfokalem Positionssensor zum Messen kleinster Verschiebungen eines stark gekrümmten Prüflings (A Differential Interferometer with Confocal Position Sensor for the Measurement of Very Small Displacements of an Object with Narrow Curvature)
- Bildbasierte vektorielle Geschwindigkeitsmessung texturierter Oberflächen (Image-based Vectorial Velocity Measurement of Textured Surfaces)
- Interferometrischer Sensor und interferometrisches Kalibriersystem für Ultrapräzisions-Anwendungen (Interferometric Sensor and Calibration System for High-Precision Applications)
- Nutzung der Ultraschallgeschwindigkeitsmessung für die Ermittlung des Fettgehaltes in Milch (Use of the Ultrasound Velocity Measurement for the Determination of the Fat Content in Milk)
- Koeffizienten und Ausgleichsrechnung: Die Messunsicherheit nach GUM. Teil 1: Ausgleichsgeraden (Coefficients and Adjustment Calculations: Measurement Uncertainty under GUM. Part 1: Best Fit Straight Lines)
- Produktinformationen
- Veranstaltungen von Oktober bis Dezember 2005
