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Projektbeispiel: Laserdistanzmessmodul

Die Firma ELAG Elektronik AG bietet diverse Laserdistanzsensoren für den Eisenbahn-bereich, den Strassenbau und die Autoindustrie an. Sie möchte das Produktsortiment durch einen Laserscanner für Distanzen bis zehn Meter erweitern, um auf Basis des Phasenmessverfahrens sehr schnell und millimetergenau reflektorlos messen zu können.

In Zusammenarbeit mit dem ZSN Zentrum für Signalverarbeitung und Nachrichtentechnik hat das Labor für Angewandte Optik (LAO) gemeinsam mit der Firma ELAG Elektronik AG das gewünschte Laserdistanzmessmodul entwickelt.

Die Mess- und Signalauswerteelektronik wurde am ZSN, die optischen Systemkomponenten am IAMP entwickelt.  Die Messmoduloptik besteht, wie aus der Abbildung ersichtlich, aus einem Laser-Sendekopf mit Treiber und Kollimator, einer Strahloptik und einer Empfängeroptik mit einem hochempfindlichen Detektor. Die Lasereinheit sendet einen hochfrequent modulierten Laserstrahl auf ein Objekt, von dem nur sehr wenig Streulicht zurück auf den Empfänger fällt. Aus einem Vergleich der Phaseninformation in den Sende- und Empfangssignalen lässt sich die Objektentfernung ermitteln.

Die Realisierung des Entwicklungsauftrages hat höchste Anforderungen an die Strahlqualität, die koaxiale Strahlausrichtung im Sender-Empfänger-Block und an die Empfangsoptik gestellt. Das aufgebaute Distanzmessmodul erfüllt die angestrebten Leistungsparameter für scannende Anwendungen. Es ist ein Schlüsselbaustein für das Nachfolgeprojekt, einen 2D-Laserdistanzscanners für den mobilen Einsatz.

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