Optimierung der Vorgehensweise zum Finden des optimalen Arbeitspunktes von Rasterkraftsensoren
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Das Zentrum für Bild- und Signalverarbeitung ist an der Entwicklung einer Nanopositionier-
und Nanomessmaschine (NPM) beteiligt. Dabei handelt es sich um eine Messmaschine, welche ein Messvolumen von 25 mm x 25 mm x 5 mm bei einer Auflösung von 0,1 nm hat. Ziel des ZBS ist es, eine Gerätesoftware zu entwickeln, die zum einen Komponenten aus der Koordinatenmesstechnik und zum anderen Komponenten zur 3D-Charakterisierung von Objektoberflächen beinhaltet.
Wird in der Beschriebenen UKM ein Rasterkraftsensor zur Antastung der Objektoberfläche verwendet, so stellt sich die Frage nach dem optimalen Arbeitspunkt des Sensors. Man wird versuchen, das die Biegefeder (Cantilever) des Sensors der Topografie optimal folgen kann (abhängig von Geschwindigkeit und Oberfläche). In der Regel muss vor jeder Messung eine Anpassung erfolgen (Einstellen des optimalen Arbeitspunktes). Dies ist sehr schwierig und wird zur Zeit über ein laterales hin und herfahren, während das Messsignal direkt angezeigt wird, gelöst. Durch Anpassung der Regelparameter kann dann sukzessive der richtige Arbeitspunkt gefunden werden.
Da dieser Prozess sehr stark vom Anwender und dessen Erfahrungen abhängt und damit nur in Grenzen reproduzierbare Messungen möglich sind, ist zu untersuchen, ob eine Optimierung dieses Verfahrens möglich ist.
Zur Bearbeitung ist neben guten Kenntnissen in der Messtechnik eine systematische Arbeits-
weise von Vorteil.
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Aufgaben:
- Einarbeitung in die Arbeitsweise eines Rasterkraftsensors
- Literaturstudium zu den Möglichkeiten zum Finden des optimalen Arbeitspunktes
- Bewertung der Verfahren
- Optimierung vorhandener Verfahren bzw. Entwicklung neuer Verfahren
- Implementierung eines Verfahrens und Test an der UKM
- Dokumentation der Ergebnisse
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Ansprechpartner bzw. Betreuer:
Dipl.-Ing. Torsten Machleidt, Tel.: 03677-695068
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Kooperierende Einrichtungen:
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