FAQ

Häufige Fragen zu den SIOS-Interferometern

 

Warum verwendet SIOS als Lichtquelle einen He-Ne-Laser und keine Laser-Dioden?

He-Ne-Laser sind die klassischen Laser für die Laserinterferometrie. Ein He-Ne-Laser, der als Frequenznormal für Interferometer dient, kann über einen Jod-stabilisierten He-Ne-Laser kalibriert werden und ist somit rückführbar auf internationale Frequenznormale. Diese Tatsache ist essentiell für alle Kalibrieraufgaben. Die durch das He-Ne-Gasgemisch definierte Grundstabilität der Laserfrequenz ist nahezu alterungsfrei. Eine vergleichbare Frequenzstabilität im sichtbaren Frequenzspektrum kann derzeit mit Laserdioden nicht erreicht werden.


Welche Laserschutzklasse haben die Interferometer? Was ist zu beachten?

Laut Klassifizierung nach DIN EN 60825-1 entsprechen die SIOS-Interferometer der Laserschutzklasse 2M. Der Lidreflex des Auges bietet hinreichend Schutz, so dass eine spezielle Laserschutzbrille nicht erforderlich ist.
Die von SIOS-Interferometern unabhängig angebotenen Laser SL02 / SL03 / SL04 haben eine etwas größere Leistung und entsprechen der Laserschutzklasse 3R. Ein direkter Blick in diese Laser ist für das Auge gefährlich. Hier ist eine Schutzbrille für 632 nm-Laserlicht erforderlich.


Welche Vorteile bringt die Lichtwellenleiterkopplung?

Das Licht des He-Ne-Lasers wird über einen Lichtwellenleiter in den Sensorkopf eingekoppelt. Folgende Vorteile ergeben sich:

  • Durch die Lichtwellenleitereinkopplung kann sich der in der Auswerteeinheit befindliche Laser in genügend großer Entfernung zum Messobjekt befinden. Dadurch wird ein störender Einfluss durch Wärmeabgabe des Lasers auf die Messung ausgeschlossen. Die LWL-Länge kann flexibel bestellt werden.
  • Die gesamte für die Messung notwendige Einheit besteht aus einem kleinen Sensorkopf und dem Reflektor.  In der Nähe des Messaufbaues muss kein Laser aufgestellt werden. Das ganze System ist dadurch klein und flexibel.
  • Die Justage des Sensorkopfes ist deutlich einfacher und schneller, weil statt drei Komponenten (Laser, Interferometer, Reflektor) nur zwei (fasergekoppelter Interferometerkopf und ein Reflektor oder ein Spiegel) zueinander ausgerichtet werden müssen.

Können Interferometer aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt werden?

Für die Sensorköpfe der Interferometer stehen die Materialien Aluminium (Standard), Edelstahl und Invar zur Auswahl. Für normale Kalibrieraufgaben sind die Sensorköpfe aus Aluminium bevorzugt, da es sich um relativ schnelle Messungen handelt, bei denen die Systeme auch oft angefasst und umgesetzt werden. Die Sensorköpfe aus Aluminium sind wesentlich leichter als Interferometer aus anderen Werkstoffen.

Werden Interferometer zu Langzeitmessungen verwendet oder müssen sie in einem Aufbau dauerhaft integriert werden, kann der Werkstoff des Sensorkopfes bezüglich des thermischen Ausdehnungskoeffizienten dem Material des Untergrundes angepasst werden.  Man vermeidet dadurch thermische Spannungen im Messaufbau und erreicht eine höhere Stabilität. So passen die Sensorköpfe aus Edelstahl zu fast allen Aufbauten aus Granit und Stahl und die Ausführungen der Interferometer aus Invar eignen sich am besten bei Anordungen aus Quarz und Zerodur. Bitte sprechen Sie uns diesbezüglich an! In diesem Fall gehören bei uns diese Ausführungen zum Standard.


Welche Schnittstellen stehen zur Verfügung?

Die USB-Schnittstelle ist nahezu bei allen Geräten als Standard vorhanden. Alle anderen Schnittstellen zur Datenübertragung sind optional wählbar.
Folgende Schnittstellen sind verfügbar:

  • USB-Schnittstelle inkl. SIOS-Software zur Längen-, Winkel- und Schwingungsmessung.
  • RS-232
  • AquadB: Ausgabe digitaler inkrementaler Quadratursignale mit Auflösung von 1 nm bis 10 µm über RS422-Pegel für bis zu 4 Kanäle gleichzeitig. Diese Lösung wird häufig als Feedback-Sensor zur Regelung von Steuerungen in geschlossenen Regelkreisen genutzt.
  • Ausgabe analoger Quadratursignale mit 1 Vss Amplitude.
  • Parallele digitale Schnittstelle mit 36 bit: Ausgabe der Messwerte als 36 bit breites digitales Datenwort. Diese Schnittstelle findet Verwendung, wenn eine hohe Datenrate ausgegeben werden sollen. Als Gegenpart am PC kann beispielsweise eine Digital-IO-Karte von National Instruments dienen.
  • Analoges Längensignal: Die gemessene Länge kann auch direkt als eine analoge Spannung ausgegeben werden. Diese Option wird häufig in der Schwingungsmessung verwendet. Zur Längenmessung ist die Auflösung des analogen Signals in der Regel nicht ausreichend, um die sehr feine Auflösung der interferometrischen Längenmessung darzustellen.

Welche Software wird zum Interferometer angeboten?

Wir bieten folgende Standardsoftware zu unseren Interferometern und Vibrometern an:

  • InfasNTC: Ein Programm zur Längenmessung, inkl. grafischer Darstellung und Speicherung, Export der Daten
  • InfasVibro: Software zur Schwingungsmessung (Vibrometrie), inkl. FFT-Analyse
  • SIIMS-Calibration: Software zur Kalibrierung von Achsen, Werkzeugmaschinen und Koordinatenmessmaschinen

Für manche Aufgaben ist die Erstellung einer spezifischen Anwendersoftware sinnvoll. Wir können intern auf eine große Bibliothek von typischen Lösungen und auf eine große Erfahrung in messtechnischen Applikationen zurückgreifen und deshalb auch die Entwicklung einer kundenspezifischen Lösung anbieten. Für OEM-Geräte haben wir eine Beschreibung der Schnittstellen und unterschiedliche Bibliotheken. Fragen Sie uns!


Kann ich das Interferometer in eigene Programme einbinden?

Selbstverständlich ist das möglich. Für die Nutzung der USB- und RS232-Schnittstelle bieten wir eine umfangreiche Softwareunterstützung:

  • eine Win32/Win64 DLL zur Einbindung in Windows-Programme, inkl. Beschreibung der API und C-Beispielprogramme. Die DLL kann zur Einbindung in nahezu jeder Programmiersprache unter Windows verwendet werden.
  • eine .so Bibliothek für Linux für nahezu alle Architekturen (i386, amd64, armhf )
  • Beispiele zur Verwendung in LabView
  • Beispiele für Mathlab und Python

Ist eine Synchronisation mit externen Geräten möglich?

Die Interferometer haben Triggereingänge zur Einzelwerttriggerung und zur Triggerung des Starts einer Messung. Damit ist eine Synchronisation mit anderen Messgeräten oder mit externen Events (wie Überfahren von Index- oder Endschaltern, Signale von Inkrementalencodern etc.) möglich.

Optional kann eine Triggergeneratorkarte zur Erzeugung von Triggersignalen eingebaut werden.


Wie genau sind die SIOS-Interferometer?

Bei Kalibrierung der Interferometer durch die PTB erreichen die SIOS-Interferometer eine mittlere systematische Messabweichung im Bereich von 0,12 ppm, also 120 nm/m.

Die Messunsicherheit der Laserinterferometer in der Luft wird hauptsächlich durch die Bestimmung der Luftbrechzahl entlang des Messstrahls definiert. Deshalb werden die Umweltparameter wie die Lufttemperatur, der Luftdruck und die Luftfeuchte optional erfasst und die Luftbrechzahl nach der Edlen-Gleichung bestimmt.

Der praktische Messaufbau, in den das Interferometer integriert wird, ist jedoch meist der limitierende Faktor für die erzielbare Messunsicherheit, da dieser Aufbau für hinreichend stabile Verhältnisse dimensioniert und für eine repräsentative Erfassung der Umweltwerte geeignet sein muss. Bitte sprechen Sie uns an!

Unabhängig von der erzielbaren Messunsicherheit beträgt die Messauflösung der Signalverarbeitung 5 pm. Diese wird insbesondere bei ultrastabilen Messaufbauten z. B. im Vakuum oder in der Vibrometrie sichtbar.


Sind die Messungen rückführbar?

Ja, natürlich.  Unsere Interferometer wurden nach der Anforderung entwickelt, rückführbare Messungen zu ermöglichen. Eine Kalibrierung der Laserinterferometer ist die Aufgabe der Staatsämter und eine Liste der Angebote weltweit kann auf der Internetseite des BIPM angesehen werden. In Deutschland führt die PTB in Braunschweig diese Kalibrierungen durch. Alternativ kann die SIOS Meßtechnik GmbH getrennte Werksprüfzeugnisse bzw. DAKKS-Kalibrierungen für Laserfrequenz und Umweltsensoren (Temperatur, Druck, Feuchte) anbieten.


Sind die Geräte vakuumkompatibel?

Die SIOS Meßtechnik GmbH hat viel Erfahrung mit Messungen im Vakuum. Für den Sensorkopf, die Leitungen und Stecker werden hierbei je nach Vakuumklasse spezielle Materialen gewählt. In der Regel benötigt man für die Durchführung an der Vakuumkammer spezielle Stecker. Vakuumtaugliche Systeme sind deshalb immer auf Anfrage verfügbar. Spezifizieren Sie deshalb bei der Bestellung Ihre Anwendung und geben Sie uns Ihre Vakuumspezifikation in mbar an.

 

Kommentare sind geschlossen