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DE2922873C2 - Method and arrangement for non-contact photoelectric speed measurement in at least one measurement coordinate on the surfaces of rigid or deformable objects to be measured - Google Patents

Method and arrangement for non-contact photoelectric speed measurement in at least one measurement coordinate on the surfaces of rigid or deformable objects to be measured

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Publication number
DE2922873C2
DE2922873C2 DE19792922873 DE2922873A DE2922873C2 DE 2922873 C2 DE2922873 C2 DE 2922873C2 DE 19792922873 DE19792922873 DE 19792922873 DE 2922873 A DE2922873 A DE 2922873A DE 2922873 C2 DE2922873 C2 DE 2922873C2
Authority
DE
Germany
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parts
radiation
measurement
signals
interference
Prior art date
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Expired
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DE19792922873
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German (de)
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DE2922873A1 (en
Inventor
Dirk Dipl.-Phys. 3000 Hannover Chrestin
Fromund Prof. Dr.-Ing. 3003 Ronnenberg Hock
Kurt Dipl.-Phys. 3000 Hannover Ringer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Industrie und Automation GmbH
Original Assignee
Messmetallurgie 5802 Wetter De GmbH
Messmetallurgie 5802 Wetter GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Messmetallurgie 5802 Wetter De GmbH, Messmetallurgie 5802 Wetter GmbH filed Critical Messmetallurgie 5802 Wetter De GmbH
Priority to DE19792922873 priority Critical patent/DE2922873C2/en
Priority to AT80102847T priority patent/ATE18466T1/en
Priority to EP80102847A priority patent/EP0021048B1/en
Publication of DE2922873A1 publication Critical patent/DE2922873A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2922873C2 publication Critical patent/DE2922873C2/en
Expired legal-status Critical Current

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur berührungslosen fotoelektrischen Geschwindigkeitsmessung in mindestens einer Meßkoordinate an Oberflächen von starren oder deformierbaren Meßobjekten gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 16.The invention relates to a method and an arrangement for contactless photoelectric speed measurement in at least one measurement coordinate on the surfaces of rigid or deformable objects to be measured according to the preamble of claim 1 or claim 16.

In der Prozeßmeßtechnik benötigt man oft die Information über Objektbewegungen in unterschiedlichen Freiheitsgraden, deren berührungslose Messung bisher dadurch erschwert wird, daß die zu beherrschenden großen Signalbandbreiten bzw. Signalfrequenzverhältnisse nur mit erheblichem elektronischem Aufwand bewältigt werden können oder daß bei Verwendung von kohärentem Licht die Meßunsicherheit durch Störlichtinterferenz besonders in der Form von Specklemodulation zu groß wird (z. B. Verfahren nach DE-PSInformation is often needed in process measurement technology via object movements in different degrees of freedom, their contactless measurement so far this is made more difficult by the fact that the large signal bandwidths or signal frequency ratios to be mastered can only be managed with considerable electronic effort or that when using With coherent light, the measurement uncertainty due to light interference, especially in the form of speckle modulation becomes too large (e.g. procedure according to DE-PS

16 73403).16 73403).

Durch die US-PS 3860342 ist ein Laser- Doppler-Anemometer bekannt, bei dem die Laserstrahlung zweier Wellenlängen in zwei je einer Wellenlänge zugeordnete, zueinander senkrechte Strahlungspaare mit parallelen interferenzfähigen Teilstrahlen aufgespalten wird. Die Teilstrahlen werden durch eine optische Anordnung unter fester Winkelbeziehung auf einen gemeinsamen Punkt eines Test-Volumenstromes fokussiert, wo die Teilstrahlen jedes Paares interferieren. Die gestreuten Strahlenteile werden durch die gleiche optische Anordnung gesammelt und auf Fotodioden geführt, deren elektrische Wechselsignale zur Ermittlung der Geschwindigkeitskomponenten ausgewertet werden. Diese Druckschrift bezieht sich also nicht auf eine Geschwindigkeitsmessung an Oberflächen von starren oder deformierbaren Meßobjekten, sondern auf Strömungsmessung mittels an kleinen Streupai akeln oder infolge von Relaisstrahlung an den unter der Wellenlänge liegenden statischen Dichteschwankungen von Gasen oder Flüssigkeiten gestreutem Licht innerhalb eines Testvolumens, in dem ein Interferenzstreifensystem erzeugt wird. Beim Gegenstand dieser Druckschrift werden die Strahlenpaare und Interferenzstreifensysteme durch zwei Wellenlängen so gekennzeichnet, daß diese nach der Wechselwirkung mit den Streupartikeln unterschiedlichen Empfängern zugeordnet und getrennt werden können.From US-PS 3860342 a laser Doppler anemometer is known in which the laser radiation of two wavelengths is split into two mutually perpendicular radiation pairs, each assigned to a wavelength, with parallel partial beams capable of interference. The partial beams are focused by an optical arrangement with a fixed angular relationship on a common point of a test volume flow, where the partial beams of each pair interfere. The scattered parts of the beam are collected by the same optical arrangement and guided onto photodiodes, the electrical alternating signals of which are evaluated to determine the speed components. This publication does not relate to a speed measurement on the surfaces of rigid or deformable objects to be measured, but rather to flow measurement by means of light scattered on small scattering spots or light scattered as a result of relay radiation from the static density fluctuations of gases or liquids within a test volume in which a Interference fringe system is generated. In the subject of this publication, the pairs of rays and interference fringe systems are characterized by two wavelengths in such a way that they can be assigned and separated to different receivers after interaction with the scattering particles.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht d?rin, ein Verfahren und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine sehr genaue, von Störungen unbeeinflußbare Messung der lateralen Geschwindigkeitskomponenten eines Flächenelementes von starren oder deformierbaren Meßobjekten ermöglicht wird.The object of the present invention is to a method and an arrangement for performing the method of the type mentioned above to train that a very precise measurement of the lateral velocity components of a surface element of rigid or unaffected by disturbances deformable measurement objects is made possible.

Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist im Anspruch 16 angegeben.In terms of the method, this object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1 solved. An arrangement for carrying out the method is specified in claim 16.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous and expedient developments of the object solution according to the invention are set out in the subclaims marked.

Die Wirkungsweise und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend kurz erläutert werden.The mode of operation and advantages of the invention will be briefly explained below.

Die Erfindung stellt eine fotoelektrische Bewegungsmessung dar, bei der zwei oder vier Laserstrahlen mit fester Winkelbeziehung auf ein Objekt gerichtet werden. Das am Objekt gebeugte oder gestreute Licht enthält über eine Frequenzverschiebung die Information über die Objektgeschwindigkeit. Die Erfindung gestattet eine sehr genaue und praktisch störungsfreie Messung der Bewegung von Flächenelementen von starren oder deformierbaren Körpern in den zwei lateralen Koordinaten. The invention represents a photoelectric motion measurement in which two or four laser beams with fixed angular relationship to an object. Contains light that is diffracted or scattered at the object the information about the object speed via a frequency shift. The invention allows a very accurate and practically interference-free measurement of the movement of surface elements of rigid or deformable bodies in the two lateral coordinates.

Die lateralen Geschwindigkeitskomponenten des Objektes, das ein statistisches Gitter darstellt, bewirken geschwindigkeitsabhängige Wirkungen auf die Frequenz des gebeugten Lichtes (Doppler-Effekt). Nachgewiesen wird dieser Doppler-Effekt durch die Schwebung zweier definiert frequenzverschobener phasenkorrelierter Lichtflüsse.The lateral velocity components of the object, which represents a statistical grid, cause Speed-dependent effects on the frequency of the diffracted light (Doppler effect). Proven this Doppler effect is caused by the beating of two defined frequency-shifted phase-correlated ones Light flows.

Die Entwicklung trägerfrequenter optoelektronischer Meßverfahren und Geräte bietet den Vorteil der leichten Signaltrennung bezüglich der zwei Meßkoordinaten. Die Referenzphasenmethode mit Phasenvergleich der Meßsignale liefert gegenüber Amplitudenvergleichsverfahren einfache, zuverlässige Signalperiodenbruchteilbildung. Darüber hinaus arbeitet das Verfahren mit hoher Auflösung und bietet bezüglich Drift und Rauschen Vorteile. Bereits bei der Objektgeschwindigkeit 0 entsteht eine Schwindungsfrequenz, die Trägerfrequenz. The development of carrier-frequency optoelectronic measuring methods and devices offers the advantage of easy signal separation with regard to the two measurement coordinates. The reference phase method with phase comparison the measurement signals provides simple, reliable signal period fractions compared to amplitude comparison methods. In addition, the method works with high resolution and offers drift and noise benefits. A shrinkage frequency, the carrier frequency, already arises at the object speed of 0.

Aus mehreren möglichen Verfahren zur Erzeugung einer Trägerfrequenz sei die Methode mit Hilfe von schwingenden Gittern herausgegriffen. Ein Gitter für jede Koordinate wird mit Hilfe einer Bimorph- oder Multimorph-Piezokeramik zum Schwingen angeregtFrom several possible methods for generating a carrier frequency, consider the method with the help of swinging grids selected. A grid for each coordinate is made using a bimorph or Multimorph piezoceramic excited to vibrate

Der Vorteil dieser Methode ist die relativ einfache Erzeugung einer Trägerfrequenz. Da die Trägerfrequenz hier aber immer zwischen 0 und einem maximalen Wert schwankt, muß hier für jeweils eine laterale Kooerdinate ein Lock-in-Verstärker eingesetzt werden. Das Gitter hat außerdem den Vorteil, daß es auch eine definierte Strahlaufspaltung bewirkt Es werden vier Strahlen erzeugt, jeweils zwei koplanare für eine Meßkoordinate. Jedes Strahlenpaar muß zur Koordinatentrennung eine unterschiedliche Trägerfrequenz aufweisen. Sind die beiden Strahlen in einem Paar orthogonal zueinander polarisiert, so sind die Teillichtflüsse untereinander nicht interferenzfähig, so daß Störreflexe unschädlich bleiben können. Zusätzlich liefert die Erzwingung der Interferenzfähigkeit durch einen vor den fotoelektrischen Empfängern angeordneten Analysator aus diesem, falls er zwei Auslässe aufweist Gegentaktsignale. So können Laserschwankungen, Schwankungen der Durchlässigkeit des Strahlengangs und Specklemuster durch Subtraktion in einem Differenzverstärker unterdrückt werden. The advantage of this method is the relatively simple generation of a carrier frequency. As the carrier frequency but here always fluctuates between 0 and a maximum value, must here for each lateral coordinate a lock-in amplifier can be used. The grid also has the advantage that it also causes a defined beam splitting. Four beams are generated, two coplanar lines each for a measurement coordinate. Each pair of rays must have one to separate the coordinates have different carrier frequency. Are the two rays in a pair orthogonal to each other polarized, the partial light fluxes are not capable of interfering with one another, so that interference reflections remain harmless can. In addition, the forcing of the interference capability by one provides before the photoelectric Receiver arranged analyzer from this, if it has two outlets push-pull signals. So can Laser fluctuations, fluctuations in the transparency of the beam path and speckle patterns due to subtraction can be suppressed in a differential amplifier.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail below with reference to the drawing.

Eine Strahlungsquelle 1, vorzugsweise ein Laser, erzeugt monochromatisches Licht. Der Laser sendet ein Strahlenbündel 2 aus, das durch einen Strahlaufweiter mit Linsen 3 und 4 auf einen, an der Gitterkonstante gemessen, geeigneten Durchmesser gebracht wird Das Linsensystem 5, 9 dient dazu, die vier Strahlenbündel, von denen jeweils zwei koplanar durch Gitter 24 und Gitter 25 erzeugt werden, und deren koplanare Ebenen senkrecht aufeinander stehen, in sich parallel zu machen. Der Einfachheit halber ist nur ein Strahlenpaar 6, 7 für eine Meßkoordinate dargestellt. Der Laser liefert linear polarisiertes Licht. Im Strahl 6 wird die lineare Schwingungsrichtung durch ein A/2-Plättchen 10 um 90° gedreht. Die Position eines Linsenpaares U, 12 zwischen Linsen 9 und 13 zusammen mit der Position der Gitter zwischen den Linsen 5 und 9 legt den Einstrahlwinkel auf das Objekt fest. Für verschiedene Objektabstände muß der Einstrahlwinkel variierbar sein. Das durch die Linsen 13 und 14 gebildete Fernrohr fokussiert die Strahlen 15 und 16 auf ein Objekt 1/, das sich in zwei Koordinaten lateral zur Geräteachse bewegen kann. Als Objekt sind alle Oberflächen zulässig, die die Polarisationsrichtung nur wenig beeinflussen, wie z. B. Metall. Das zurückgestreute oder gebeugte Licht wird wieder durch das Fernrohr gesammelt und läuft auf einen polarisierenden Strahlenteiler 19, dessen Hauptschnitte 45° zu den Hauptschwingungsrichtungen 18 orientiert ist. Aus den beiden Ausgängen erhält man zwei senkrecht zueinander polarisierte Strahlen 20 und 21, in denen jeweils eine Komponente von Strahl 15 und 16 steckt. Das Licht wird von einer Linse 22 auf Fotodetektoren 23 fokussiert. Bei Bewegung des Objektes 17A radiation source 1, preferably a laser, generates monochromatic light. The laser emits a beam 2, which is brought to a suitable diameter, measured at the grating constant, by a beam expander with lenses 3 and 4 Grid 25 are generated, and their coplanar planes are perpendicular to each other, to make them parallel. For the sake of simplicity, only one pair of beams 6, 7 is shown for one measurement coordinate. The laser delivers linearly polarized light. In the beam 6, the linear direction of oscillation is rotated by 90 ° by an A / 2 plate 10. The position of a pair of lenses U, 12 between lenses 9 and 13 together with the position of the grating between lenses 5 and 9 defines the angle of incidence on the object. The angle of incidence must be variable for different object distances. The telescope formed by the lenses 13 and 14 focuses the beams 15 and 16 on an object 1 /, which can move in two coordinates laterally to the device axis. All surfaces that have little influence on the direction of polarization are permitted as objects, such as B. metal. The backscattered or diffracted light is again collected by the telescope and runs onto a polarizing beam splitter 19, the main sections of which are oriented 45 ° to the main oscillation directions 18. Two beams 20 and 21 which are polarized perpendicular to one another and in each of which a component of beam 15 and 16 is located are obtained from the two outputs. The light is focused on photodetectors 23 by a lens 22. When moving the object 17

b5 erhält man auf den Fotodetektoren ein Gegentaktsignal. Werden die beiden Gitter 24 und 25 mit unterschiedlichen Frequenzen V\ und V2, die wesentlich höher als die den nachzuweisenden Obiektbeweeunpenb5 a push-pull signal is obtained on the photodetectors. If the two grids 24 and 25 have different frequencies V \ and V2, which are significantly higher than those of the object to be detected

den Frequenzen sind, in Schwingungen versetzt, so werden schon bei unbewegtem Objekt 17 Gegentaktsignale erhalten. Die den Gitterschwingungen zugeordneten SignalFrequenzspektren werden unter Bezug auf die Gitterbewegungsfrequenzen elektronisch demoduliert. Die 5 durch die Objektbewegung veränderten Signalfrequenzspektren liefern demoduliert die Signale, die die Objektbewegung beschreiben.the frequencies are set in oscillation, so become 17 push-pull signals received even when the object is stationary. The signal frequency spectra assigned to the lattice vibrations are electronically demodulated with reference to the grid movement frequencies. The 5th The signal frequency spectra changed by the movement of the object deliver the signals that are demodulated Describe object movement.

Die erfindungsgemäße Anordnung ISBt folgende Varianten zu: toThe arrangement according to the invention ISBt the following variants to: to

So kann als Strahlungsquelle 1 elektromagnetischer Wellen ein gepumpter quantenoptischer Oszillator, eine Halbleiter-Strahlungsquelle oder auch eine thermische Strahlungsquelle verwendet werden. Als Strahlenteiler 24,25 eignen sich teiidurchltssige Elemente, wellenbeu- is gende periodische Strukturen in Verbindung mit Ortsfrequenzfilterung und polarisationsabhängiger Teiler wie doppelbrechende oder dünnschichtige Elemente sowie bfindelquerschnittaufspaltende, geometrische Strahlenteiler. Die geteilten Wellen können mit Hilfe strahlumlenkender optischer Bauelemente 9,11,12,13, 14 wie Linsen, ebene und gekrümmte Spiegel oder Prismen auf das Meßobjekt gelenkt werden. Für den Fall, daß die Teilwellen zunächst interferenzfähig sind, läßt sich durch zusätzliche Anordnung geeigneter Bauelemente 1:0, wie die Polarisation oder die zeitliche Kohärenz beeinflussende, die Interferenzfähigkeit unterdrükken. Dieses können z. B. sein: Optisch anisotrope Materialien, bzw. optisch dispergierende Elemente. Zur Erzwingung der interferenzfähigkeit vor der Umformung in elektrische Wechselsignale sind dann entsprechend kompensierende bzw. polarisationsanalysierende oder retardierende Bauelemente zu verwenden.A pumped quantum optical oscillator, a Semiconductor radiation source or a thermal radiation source can be used. As a beam splitter 24,25 partially permeable elements, wave-like elements, are suitable Low periodic structures in connection with spatial frequency filtering and polarization-dependent splitters such as birefringent or thin-layer elements as well Bfindel cross-section splitting, geometric beam splitters. The split shafts can help with beam-deflecting optical components 9, 11, 12, 13, 14 how lenses, flat and curved mirrors or prisms are directed onto the measurement object. In the case, that the partial waves are initially capable of interference, can be made through additional arrangement of suitable components 1: 0, like the polarization or the temporal coherence influencing, suppress the ability to interfere. This can e.g. B. be: Optically anisotropic materials, or optically dispersing elements. For enforcement the ability to interfere before the conversion into electrical alternating signals are then corresponding to use compensating or polarization analyzing or retarding components.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

4040

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Claims (16)

PatcntansprOche:Patent claims: 1. Verfahren zur berührungslosen fotoelektrischen Geschwindigkeitsmessung in mindestens einer s Meßkoordinate an Oberflächen von starren oder deformierbaren Meßobjekten, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Strahlungsteile aus einer Quelle elektromagnetischer Strahlung ausgeblendet, nicht unmittelbar interferenzfahig ge· ίο macht und aus mindestens zwei Raumwinkelbereichen mit untereinander festen Winkelbeziehungen auf ein den Raumwinkelbereich gemeinsames Flächenelement des Meßobjektes geführt werden, daß die am Flächenelement gestreuten oder gebeugten is Strahlenttile in einen gemeinsamen Raumwinkelbereich umgelenkt und einander überlagert werden, daß die Interferenzfähigkeit der in den gemeinsamen Raumwinkelbereich umgelenkten und überlagerten Strahlungsteile erzwungen wird und daß die Schwebung der interferierenden Strahlungsteile in elektrische Wechselsignale umgeformt wird.1. Method for non-contact photoelectric speed measurement in at least one s Measurement coordinates on surfaces of rigid or deformable objects to be measured, characterized in that that at least two parts of the radiation are masked out from a source of electromagnetic radiation, not immediately capable of interference · ίο and from at least two solid angle areas with fixed angular relationships to one another be performed on a surface element of the measurement object common to the solid angle range that the is scattered or inflected on the surface element Jet valves in a common solid angle area redirected and superimposed on each other that the ability of interference in the common Solid angle range deflected and superimposed radiation parts is enforced and that the Beating of the interfering radiation parts is converted into electrical alternating signals. 2. Verfahren nach Anspruch t. dadurch gekennzeichnet, daß zwei Strahlungsteile gleicher Frequenz auf das Meßobjekt geführt werden.2. The method according to claim t. characterized, that two radiation parts of the same frequency are guided onto the test object. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Meßkoordinate ein koplanares Paar von Strahlungsteilen gleicher Frequenz auf unterschiedliche Teilflächen des Meßobjektes geführt werden.3. The method according to claim 1, characterized in that each measurement coordinate is a coplanar Pair of radiation parts of the same frequency out on different partial areas of the measurement object will. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je Meßkoordinate ein Paar koplanarer Strahlungsteile fester, jedoch paarweise unterschiedlicher Frequenzdifferenz auf das Meßobjekt geführt werden.4. The method according to claim 1, characterized in that per measurement coordinate a pair of coplanar Radiation parts of fixed, but different frequency differences in pairs on the measurement object be guided. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je Meßkoordinate ein Paar koplanarer Strahlungsteile variabler Frequenz mit bekannter zeitlicher und räumlicher Abhängigkeit der Frequenz auf das Meßobjekt geführt werden.5. The method according to claim 1, characterized in that per measurement coordinate a pair of coplanar Radiation parts of variable frequency with known temporal and spatial dependence of the frequency be guided on the test object. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsteile zueinander paarweise orthogonal polarisiert werden zur Erzeugung der fehlenden Interferenzfähigkeit.6. The method according to claim 1, characterized in that the radiation parts to one another in pairs be orthogonally polarized to generate the lack of interference capability. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsteile durch Laufzeitunterschiede zeitlich inkohärent gemacht werden zur Erzeugung der fehlenden Interferenzfähigkeit.7. The method according to claim 1, characterized in that the radiation parts by transit time differences be made temporally incoherent to generate the lack of interference capability. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsteile in zeitlich gegen- so einander verschobenen Impulsfolgen auf das Objekt geführt werden zur Erzeugung der fehlenden Interferenzfähigkeit. 8. The method according to claim 1, characterized in that the radiation parts in time against so impulse sequences shifted from one another are guided onto the object to generate the lack of interference ability. 9. Verfahren nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Interferenzfähigkeit der ge- ss streuten oder gebeugten Strahlenteile durch Beeinflussung der Polarisation erzwungen wird.9. The method according to claim 1 and 6, characterized in that the interference ability of the ge ss scattered or diffracted beam parts is forced by influencing the polarization. 10. Verfahren nach Anspruch 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Interferenzfähigkeit der gestreuten oder gebeugten Strahlenteile durch Verzö- bo gerung der Laufzeit erzwungen wird.10. The method according to claim 1, 7 and 8, characterized in that the interference ability of the scattered or diffracted beam parts is forced by delaying the transit time. 11. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterscheidung der Signale für die unterschiedlichen Meßkoordinaten die Strahlenteile nach Teilflächen des Objektes getrennt werden.11. The method according to claim 1, 2, 3, 4 and 5, characterized characterized in that to differentiate the signals for the different measurement coordinates the beam parts are separated according to partial areas of the object. 12. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3. 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterscheidung der Signale für die unterschiedlichen Meßkoordinaten die Strahlenteile nach Raumrichtungen getrennt werden.12. The method according to claim 1, 2, 3. 4 and 5, characterized characterized in that to differentiate the signals for the different measurement coordinates the ray parts are separated according to spatial directions. 13. Verfahren nach Anspruch 1,4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterscheidung der Signale für die unterschiedlichen Meßkoordinaten die Strahlenteile nach Polarisationszuständen getrennt werden. 13. The method according to claim 1, 4 and 5, characterized in that to differentiate the signals the beam parts are separated according to polarization states for the different measurement coordinates. 14. Verfahren nach Anspruch 1, 2,3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterscheidung der Signale für die unterschiedlichen Meßkoordinaten die Strahlenteile zeitlich getrennt werden.14. The method according to claim 1, 2, 3, 4 and 5, characterized characterized in that to differentiate the signals for the different measurement coordinates the beam parts are separated in time. 15. Verfahren nach Anspruch 1,4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterscheidung der Signale für die unterschiedlichen Meßkoordinaten die Strahlenteile frequenzbereichsmäßig getrennt werden.15. The method according to claim 1, 4 and 5, characterized characterized in that to differentiate the signals for the different measurement coordinates, the beam parts be separated according to frequency range. 16. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Quelle elektromagnetischer Strahlung geeigneter spektraler Leistungsdichteverteilung, mit einem Strahlenteiler, die die Strahlung der Quelle in wenigstens zwei Strahlungsteile aufspaltet, denen unterschiedliche Richtungen zugeordnet sind und mit Strahlenführungsmitteln, die die Strahlungsteile mit fester Winkelbeziehung einander durchdringend in einem Meßobjektraum auf ein gemeinsames Flächenelement eines Meßobjektes führen und die am Objekt gebeugten bzw. gestreuten Strahlenteile sammeln und in einen gemeinsamen Raumwinkelbereich umlenken und auf wenigstens einen opto-elektrischen Umformer führen, dessen Ausgangssignale einer Auswerteelektronik zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein geometrischer oder physikalischer Strahlenteiler (24,25) zur Erzeugung nichtinterferenzfähiger Strahlungsteile vorgesehen ist, daß die Strahlenführungsmittel (9, 11, 12,13,14) geometrische Strahlenführungsmittel sind, die die Strahlungsteile zumindest paarweise im Meßobjektraum zusammenführen, daß das Objekt (17) durch seine Struktur oder durch künstlich erzeugte wellenbeugende bzw. wellenstreuende Eigenschaften die Richtung der Strahlungsteile verändert und daß ein optisches Bauelement (19) zur Erzwingung der Interferenzfähigkeit der in den gemeinsamen Raumwinkelbereich umgelenkten Strahlenteile vorgesehen ist zur Demodulation der den elektromagnetischen Strahlenteilen durch die Objektbewegung aufgeprägten Signale.16. Arrangement for performing the method according to one of the preceding claims with a Source of electromagnetic radiation of suitable spectral power density distribution, with a Beam splitter that splits the radiation from the source into at least two radiation parts, which are different Directions are assigned and with radiation guiding means, which the radiation parts with fixed angular relationship penetrating each other in a measurement object space on a common surface element of a measurement object and the beam parts diffracted or scattered on the object collect and deflect into a common solid angle range and at least one opto-electrical Lead converter, the output signals of which are fed to evaluation electronics, thereby characterized in that at least one geometric or physical beam splitter (24,25) for Generation of non-interference-capable radiation parts is provided that the radiation guiding means (9, 11, 12,13,14) are geometrical beam guiding means, which the radiation parts at least in pairs in Merge measurement object space that the object (17) by its structure or by artificially generated wave-diffracting or wave-scattering properties change the direction of the radiation parts and that an optical component (19) for forcing the interference capability of the common The beam parts deflected in the solid angle range are provided for demodulating the signals imposed on electromagnetic radiation by the movement of the object.
DE19792922873 1979-06-06 1979-06-06 Method and arrangement for non-contact photoelectric speed measurement in at least one measurement coordinate on the surfaces of rigid or deformable objects to be measured Expired DE2922873C2 (en)

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