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Motivation In der Prozessmesstechnik existiert eine grose Bandbreite optischer Sensoren fur Distanzmessungen an technischen Oberflachen. Da diese nichtinvasiv arbeiten, eignen sie sich insbesondere fur die Messung an bewegten Objekten. Die Messbereichslange sowie der Arbeitsabstand sind dabei durch den Aufbau des Messkopfes gegeben. Sollen mit einem Sensor Messaufgaben ausgefuhrt werden, deren geforderte Messbereichslangen sich stark unterscheidenden, so ist ein Sensor mit der grosten notwendigen Messbereichslange zu wahlen. Da fur eine Vielzahl der zu Grunde liegenden Messprinzipien die Ortsauflosung naherungsweise proportional zur Messbereichslange ist, erhoht sich damit die Messunsicherheit fur Messaufgaben, bei denen nicht der volle Messbereich genutzt wird, unnotig. Andert sich der notwendige Arbeitsabstand um einen Wert groser als die Messbereichslange, so ist der Sensor oder das Messobjekt zu traversieren. Die Alternative des Einsatzes verschiedener, auf die jeweilige Aufgabe angepasster Messkopfe kann sehr kostspielig sein und ist zeitaufwendig. Ein Losungsansatz, um den Arbeitsabstand bzw. die Messbereichslange der jeweiligen Aufgabe anzupassen, ist der Einsatz von Linsen mit variabler Brennweite. Lasst sich der Arbeitsabstand des Sensors schnell und prazise genug der Oberflachenposition nachfuhren, so konnen Oberflachen mit Positionsanderungen groser der eigentlichen Messbereichslange vermessen werden. Die Messbereichslange wird also kunstlich erhoht, ohne die Ortsauflosung zu beeintrachtigen. Die Erweiterung optischer Messsysteme mit adaptiven Linsen soll in diesem Beitrag am Laser-Doppler-Distanzsensors (LDD) demonstriert werden. Der LDD eignet sich ins besondere zur Vermessung von Position und Geschwindigkeit schnell bewegter, rauer Oberflachen und findet so beispielsweise Anwendung in der Formvermessung oder bei der Schwingungsanalyse schnell rotierender Korper.

3.4.4 Adaptiver Laser-Doppler-Distanzsensor mit erweitertem Messbereich durch Einsatz einer Linse mit elektrisch veränderlicher Brennweite