Leica TS30/TM30 - Leica Geosystems
Leica TS30/TM30 - Leica Geosystems
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<strong>Leica</strong> <strong>TS30</strong>/<strong>TM30</strong>: Konzept und Entwicklung eines<br />
Präzisionstachymeters<br />
Dr. Hans-Martin Zogg, Applikationsingenieur TPS-Programm,<br />
<strong>Leica</strong> <strong>Geosystems</strong> AG, Heerbrugg
Einleitung<br />
<strong>Leica</strong> <strong>TS30</strong>/<strong>TM30</strong> - Eine Frage der Tradition<br />
Mehr als 75 Jahre Erfahrung mit Theodoliten höchster Präzision<br />
1
Einleitung<br />
<strong>Leica</strong> <strong>TS30</strong>/<strong>TM30</strong><br />
Richtungsmessgenauigkeit: σ = 0.5“ (Hz, V)<br />
<br />
<br />
<br />
Distanzmessgenauigkeit: σ = 0.6mm + 1ppm<br />
Maximale Messdistanz: >10’000m<br />
Automatische Feinanzielung (ATR):<br />
bis ca. 3000m für <strong>TM30</strong> (<strong>TS30</strong>: 1000m)<br />
Reflektorlose Distanzmessung: >1000m<br />
<br />
<br />
PowerSearch (<strong>TS30</strong>)<br />
Schnelle Motorisierung basierend auf der<br />
Piezo-Technologie<br />
2
Entwicklung der <strong>TS30</strong>/<strong>TM30</strong><br />
Projekt “Bernina”<br />
Projekt „Corvatsch“<br />
<br />
Grundlage-Projekt<br />
→ Nachfolgeprojekt „Bernina“<br />
(Produktisierung)<br />
„Piz Bernina“<br />
<br />
<br />
Einziger 4000er der Ostalpen<br />
Erstbesteigung am 13. September<br />
1850 durch den Vermesser Johann<br />
Coaz und die beiden Bündner Jon<br />
und Lorenz Ragut Tscharner<br />
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Entwicklung der <strong>TS30</strong>/<strong>TM30</strong><br />
Entwicklungs- und Anwendertests<br />
Bevor eine Neuentwicklung auf den<br />
Markt kommt, werden intensive Tests<br />
durchgeführt:<br />
<br />
<br />
Staub<br />
Regen<br />
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Entwicklung der <strong>TS30</strong>/<strong>TM30</strong><br />
Entwicklungs- und Anwendertests<br />
Bevor eine Neuentwicklung auf den<br />
Markt kommt, werden intensive Tests<br />
durchgeführt:<br />
<br />
<br />
<br />
Staub<br />
Regen<br />
Klima<br />
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Entwicklung der <strong>TS30</strong>/<strong>TM30</strong><br />
Entwicklungs- und Anwendertests<br />
Bevor eine Neuentwicklung auf den<br />
Markt kommt, werden intensive Tests<br />
durchgeführt:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Staub<br />
Regen<br />
Klima<br />
Fall<br />
Vibration<br />
EMV (Elektromagnetische<br />
Verträglichkeit)<br />
Genauigkeitstests<br />
(z.B. ISO-Tests)<br />
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Entwicklung der <strong>TS30</strong>/<strong>TM30</strong><br />
Entwicklungs- und Anwendertests<br />
Bevor eine Neuentwicklung auf den<br />
Markt kommt, werden intensive Tests<br />
durchgeführt:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Staub<br />
Regen<br />
Klima<br />
Fall<br />
Vibration<br />
EMV (Elektromagnetische<br />
Verträglichkeit)<br />
Genauigkeitstests<br />
(z.B. ISO-Tests)<br />
Anwendertests<br />
…<br />
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Entwicklung der <strong>TS30</strong>/<strong>TM30</strong><br />
Kennzahlen Projekt “Bernina”<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Entwicklungsaufwand: 11‘000 Tage<br />
Entwicklungsteam:<br />
>150 Personen (in Heerbrugg)<br />
Hardware: >15 Sensoren<br />
Anzahl Zeilen-Code:<br />
> 5‘000‘000 (inkl. Kommentarzeilen)<br />
Herausforderungen: Viele...<br />
11
<strong>Leica</strong> <strong>TS30</strong>/<strong>TM30</strong><br />
Neueste Technologie<br />
<br />
<br />
<br />
Mechanische Konstruktion<br />
Richtungsmessung<br />
(Quadrupel-Richtungsmessung, bis<br />
5000 Richtungen pro Sekunde)<br />
Motorisierung<br />
(Direktantriebe basierend auf der<br />
Piezo-Technologie)<br />
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<strong>Leica</strong> <strong>TS30</strong>/<strong>TM30</strong> – Technologie<br />
Mechanische Konstruktion<br />
<br />
<br />
<br />
Konstruktion der Alhidade<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Stabilität<br />
Gussverfahren<br />
Wärmeverteilung<br />
Durchmesser der Teilkreise<br />
3. Feintrieb<br />
Smart-Taste<br />
<br />
Optimale Position für<br />
verwindungsfreie Messauslösung<br />
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<strong>Leica</strong> <strong>TS30</strong>/<strong>TM30</strong> – Technologie<br />
Richtungsmessung<br />
Parabolspiegel<br />
<br />
„Quadrupel“ Richtungssensor<br />
Codierter Glaskreis<br />
<br />
4-facher Richtungsabgriff<br />
<br />
Elimination von π-periodischen<br />
Fehlern<br />
<br />
<br />
Verbesserung des<br />
Messrauschens<br />
Neuartiger Richtungsabgriff<br />
Ebene Spiegel<br />
LED<br />
Liniensensor<br />
Parabolische Spiegel<br />
<br />
Parabolspiegel für bessere<br />
Belichtung<br />
<br />
Kürzere Belichtungszeit erlaubt<br />
5000Hz Messrate<br />
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<strong>Leica</strong> <strong>TS30</strong>/<strong>TM30</strong> – Technologie<br />
Motorisierung<br />
<br />
Piezo Effekt<br />
<br />
<br />
<br />
besagt, dass bei Deformation<br />
bestimmter kristalliner Mineralien<br />
Ladungen erzeugt werden<br />
<strong>Leica</strong>‘s Direktantrieb benutzt den<br />
inversen Piezo Effekt<br />
Zwei diametral angebrachte<br />
Piezo-Motoren werden<br />
verwendet um einen Keramikring<br />
präzise zu bewegen<br />
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<strong>Leica</strong> <strong>TS30</strong>/<strong>TM30</strong> – Technologie<br />
Motorisierung<br />
<br />
Piezo Direktantriebe <strong>TS30</strong>/<strong>TM30</strong><br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Schwingende Keramik-Elemente der<br />
Motoren aufgeteilt in einen aktiven<br />
und einen passiven Teil<br />
Piezo-Keramik wird durch<br />
sinusförmige Spannung zur<br />
Bewegung angeregt<br />
Die „Nase“ vollführt eine quasielliptische<br />
Bewegung und überträgt<br />
Bewegung direkt auf den Keramikring<br />
Richtung und Geschwindigkeit der<br />
Bewegung können durch das aktive<br />
Element des Piezo-Keramik sowie<br />
die Amplitude der angelegten<br />
Spannung gesteuert werden<br />
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<strong>Leica</strong> <strong>TS30</strong>/<strong>TM30</strong> – …misst und misst…<br />
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Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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