Metody přesného dálkového měření vzdálenosti
Methods of precise remote distance measurement
Typ dokumentu
bakalářská prácebachelor thesis
Autor
Ganegama Vithanage Don Hirushan George Perera
Vedoucí práce
Hošek Jan
Oponent práce
Němcová Šárka
Studijní obor
Informační a automatizační technikaStudijní program
StrojírenstvíInstituce přidělující hodnost
ústav přístrojové a řídící technikyPráva
A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmlVysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Metadata
Zobrazit celý záznamAbstrakt
Práce zkoumá tři významné techniky pro přesnou vzdálenou vzdálenost měření: konfokální chromatické, laserový interferometr a laserová triangulace. Každá metoda je analyzována z hlediska jejích principů, instrumentace, omezení, a praktické úvahy. Konfokální chromatická metoda využívá principy chromatické aberace dosáhnout vysoce přesných měření vzdálenosti. Používá zdroj rozptýleného světla a konfokální senzor, nabízí vynikající axiální rozlišení a odolnost vůči povrchovým změnám. Laserová interferometrie je široce používaná technika, která využívá laserový paprsek rušení pro přesné měření vzdálenosti. Práce popisuje teorii, principy, technické požadavky a různé konfigurace laseru interferometru, spolu s problémy souvisejícími s narušením životního prostředí a techniky okrajové analýzy. Laserová triangulace, další bezkontaktní metoda, spoléhá na triangulační princip dálkového měření vzdáleností. Promítá laserový paprsek na cíl a zachycuje odražené světlo na polohově citlivém detektoru. V celé práci je uvedena srovnávací analýza těchto tří metod, zdůraznění jejich příslušných silných stránek, omezení a použitelnosti v různých oblastech scénáře. Parametry, jako je rozsah měření, rozlišení, rychlost, environmentální robustnost a náklady jsou usnadňují informované rozhodování při výběru nejvhodnější techniky. Poznatky uvedené v této práci přispívají k lepšímu pochopení konfokální chromatiky, laserové interferometrie a laserové triangulace jako metod pro přesné dálkové měření vzdálenosti. Tato znalost může pomoci výzkumníkům, inženýrům a praktikům při výběru a optimalizaci nejvíce vhodné metody pro jejich specifické požadavky na měření, což zase připravuje ty, jako jsem já, na experimenty s těmito nástroji. This thesis examines three prominent techniques for precise remote distance measurement: confocal chromatic, laser interferometer, and laser triangulation. Each method is analyzed in terms of its principles, instrumentation, limitations, and practical considerations. The confocal chromatic method utilizes chromatic aberration principles to achieve highly accurate distance measurements. By employing a spectrally dispersed light source and a confocal sensor, it offers excellent axial resolution and immunity to surface variations. This thesis explores the underlying principles, instrumentation, and implementation considerations of confocal chromatic measurement. Laser interferometry is a widely used technique that exploits laser beam interference for precise distance measurement. I will investigate the theory, principles, technical requirements, and various configurations of laser interferometers, along with challenges related to environmental disturbances and fringe analysis techniques. Laser triangulation, another non-contact method, relies on the triangulation principle to remotely measure distances. It projects a laser beam onto a target and captures the reflected light on a position-sensitive detector. The following will cover the theoretical foundations, instrumentation, and factors affecting accuracy in laser triangulation, as well as addressing a few challenges such as surface reflectivity and target orientation. Throughout the thesis, a comparative analysis of these three methods is presented, highlighting their respective strengths, limitations, and applicability in different scenarios. Parameters such as measurement range, resolution, speed, environmental robustness, and cost are considered to facilitate informed decisionmaking in selecting the most suitable technique. The insights and findings presented in this thesis contribute to a better understanding of confocal chromatic, laser interferometry, and laser triangulation as methods for precise remote distance measurement. This knowledge can aid researchers, engineers, and practitioners in choosing and optimizing the most appropriate method for their specific measurement requirements, which in turn prepares those such as myself for experiments with these instruments.
Kolekce
- Bakalářské práce - 12110 [178]