用于测量对象的设备和方法技术

本发明专利技术涉及用于测量对象的设备和方法。对象沿运动轴线在运动方向上运动，设备具有：第一传感器装置，其具有第一和第二SMI传感器，用于沿第一/二测量轴线发射第一/二测量光束、接收从第一/二SMI传感器的第一/二工作区域反射回的第一/二测量光束和从反射回的第一/二测量光束产生第一/二测量信号，SMI传感器沿运动轴线在相反方向上发射测量光束；控制和评估单元，其接收第一和第二测量信号，根据至少一个测量信号确定对象沿运动轴线的速度，检测第二测量信号在第一时间点的第一特征变化、第一测量信号在第二时间点的第一特征变化和第一测量信号在第三时间点的第二特征变化，和使用第一、第三时间点和对象的速度来确定对象沿运动轴线的长度。轴线的长度。轴线的长度。

【技术实现步骤摘要】
用于测量对象的设备和方法
[0001]本专利技术涉及根据权利要求1和权利要求15的主题的用于测量对象的设备和方法。
[0002]在科学出版物“VCSEL
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based miniature laser
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Doppler interferometer”(Proc.SPIE 6908，Vertical
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Cavity Surface
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Emitting Lasers XII，69080I(2008年1月29日)；https://doi.org/10.1117/12.775131)中，描述了一种基于激光的技术，其中用相干激光的测量光束照射运动的对象。发射光的一部分在运动的对象的表面上漫反射，并且返回至激光器，其中由于对象运动引起的多普勒效应，发射光的这一漫反射回的部分相对于发射光经历相移。在激光谐振器中，在发射光和反射回的光之间出现自混合干涉，由此产生了激光强度的周期性振荡。因此，产生调制的测量信号。基于频率变化和强度的信号波形，可以探测运动的对象的速度和方向。例如，科学出版物“Laser diode se本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于测量对象(14)的设备(10)，所述对象沿着运动轴线(12)在运动方向(13)上运动，所述设备具有：第一传感器装置(16)，其具有：第一自混合干涉传感器(SMI传感器)(18.1)，其用于沿着第一测量轴线(22.1)发射第一测量光束、接收从所述第一SMI传感器(18.1)的第一工作区域(26.1)反射回的第一测量光束、以及从反射回的第一测量光束产生第一测量信号(48)，其中所述第一SMI传感器(18.1)被取向成使得所发射的第一测量光束至少部分地在所述对象(14)的所述运动方向(13)上延伸，第二SMI传感器(18.2)，其用于沿着第二测量轴线(22.2)发射第二测量光束、接收从所述第二SMI传感器(18.2)的第二工作区域(26.2)反射回的第二测量光束、以及从反射回的第二测量光束产生第二测量信号(44)，其中所述第二SMI传感器(18.2)被取向成使得所发射的第二测量光束至少部分地与所述对象(14)的所述运动方向(13)相反地延伸，其中，所述第一工作区域(26.1)具有背离所述第一SMI传感器(18.1)的末端(28.1)，并且所述第二工作区域(26.2)具有背离所述第二SMI传感器(18.2)的末端(28.2)，并且所述末端(28.1、28.2)限定平行于所述运动轴线(12)的测量路径，所述测量路径具有测量路径长度(l
M
)；控制和评估单元(20)，其用于接收所述第一测量信号(48)和所述第二测量信号(44)，并根据所述测量信号(44、48)中的至少一个测量信号确定所述对象沿着所述运动轴线(12)的速度(v)，其特征在于，所述控制和评估单元(20)被配置用于：检测所述第二测量信号(44)在第一时间点(T1)的第一特征变化，检测所述第一测量信号(48)在第二时间点(T2)的第一特征变化，检测所述第一测量信号(48)在第三时间点(T3)的第二特征变化，以及使用所述第一时间点(T1)、所述第三时间点(T3)、所述速度(v)和所述测量路径长度(l
M
)确定所述对象(14)沿着所述运动轴线(12)的对象长度(l
Obj
)。2.根据权利要求1所述的设备(10)，其特征在于，所述控制和评估单元(20)被设计用于随时间存储所述速度(v)。3.根据权利要求1或2所述的设备(10)，其特征在于，所述控制和评估单元(20)被设计用于在所述对象(14)的恒定的速度(v
konst
)下，根据所述第三时间点(T3)和所述第一时间点(T1)之间的时间差以及所述恒定的速度(v
konst
)测定出长度值，并且根据所述长度值和所述测量路径长度(l
M
)测定出所述对象(14)沿着所述运动轴线(12)的长度。4.根据权利要求2所述的设备(10)，其特征在于，所述控制和评估单元(20)被设计用于在可变的速度(v
var
)下，通过对所述第一时间点(T1)和所述第三时间点(T3)之间的所述可变的速度(v
var
)进行时间积分测定出长度值，并且根据所述长度值和所述测量路径长度(l
M
)测定出所述对象(14)沿着所述运动轴线(12)的长度。5.根据权利要求3或4中任一项所述的设备(10)，其特征在于，如果所述第一工作区域(26.1)的背离所述第一SMI传感器(18.1)的末端(28.1)在所述运动方向(13)上布置在所述第二工作区域(26.2)的背离所述第二SMI传感器(18.2)的末端(28.2)的上游，则所述测量
路径长度(l
M
)为正，如果所述第一工作区域(26.1)的背离所述第一传感器(18.1)的末端(28.1)在所述运动方向(13)上布置在所述第二工作区域(26.2)的背离所述第二SMI传感器(18.2)的末端(28.2)的下游，则所述测量路径长度(l
M
)为负，并且所述控制和评估单元(20)被设计用于通过将所述长度值和所述测量路径长度(l
M
)相加来确定所述对象(14)的长度(l
Obj
)。6.根据前述权...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰尼斯，
申请(专利权)人：西克股份公司，
类型：发明
国别省市：