Faseroptische Kalibrierung von Positionssensoren für Planck-Waagen

Abstract

Zusammenfassung Zur Kibble-Kalibrierung von EMK-Systemen (sogenannte Planck-Waagen) muss die induzierte Spulenspannung, sowie die Geschwindigkeit der Aktorspule während der Bewegung relativ zum Magnetfeld erfasst werden. Die Bestimmung der Geschwindigkeit erfolgt anhand der, über die Zeit, gemessenen Position. Als Alternative zur interferometrischen Messung wird in diesem Artikel ein Verfahren zur faseroptischen Kalibrierung der, bei EMK-Systemen weit verbreiteten, optischen Positionssensoren vorgestellt. Der eigens entwickelte faseroptische Sensor, sowie die theoretisch beschriebene Kalibrierung wurden an einer Planck-Waage messtechnisch validiert. Im direkten Vergleich mit einem kommerziellen Interferometer wurden Kennlinienabweichungen von unter 60 nm über einem Bewegungsbereich von ± 12 µm \pm 12\hspace{0.1667em}\text{\textmu m} erzielt.