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芯明天小體積超精密電容式傳感器、電容測(cè)微儀！

更新時(shí)間： 2023-09-15

高精度測(cè)微儀是具有微米或毫米級(jí)測(cè)量范圍、納米級(jí)測(cè)量精度的儀器，分為電感式、電容式、激光式。主要用于高精度長(zhǎng)度（深度、高度、厚度、直徑、錐度）測(cè)量、振動(dòng)測(cè)量、微位移檢測(cè)等，在航天、航空、汽車、機(jī)床、光學(xué)器件加工、半導(dǎo)體及其它工業(yè)測(cè)控等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

本次為大家?guī)?lái)一款芯明天小體積超精密電容式傳感器。它由兩部分組成，分別為電容探頭及控制盒。電容探頭為非接觸式，尺寸為Φ10mm×18.5mm，通過(guò)電容測(cè)頭可以測(cè)量0~500μm范圍內(nèi)的微小位移，測(cè)量分辨率可達(dá)1.25nm。控制盒尺寸僅有105×26×66mm^3，單通道輸出，體積設(shè)計(jì)非常小巧，易集成。整體外觀如下圖所示。

產(chǎn)品特點(diǎn)

測(cè)量范圍 0~500 μm

分辨率可達(dá)1.25nm

非接觸式測(cè)量

體積小、易集成

典型應(yīng)用

電容式傳感器優(yōu)勢(shì)

1.穩(wěn)定性好。電容傳感器的電容值通常與電極材料無(wú)關(guān)，這有利于選擇具有低溫系統(tǒng)的材料，并且由于它產(chǎn)生的熱量很少，因此對(duì)穩(wěn)定性的影響很小。

2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。電容式傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于確保高精度，并且可以做得很小，可以在特殊環(huán)境下測(cè)量，如高低溫、強(qiáng)磁等惡劣環(huán)境。

3.動(dòng)態(tài)響應(yīng)良好。由于極板之間的靜電引力很小，其運(yùn)動(dòng)部分可以做得非常小和薄，因此固有頻率很高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間短，并且可以在幾兆赫茲的頻率下工作，特別適合動(dòng)態(tài)測(cè)量。

4.非接觸式測(cè)量。使用非接觸式測(cè)量時(shí)，可以減小工作表面粗糙度對(duì)測(cè)量的影響。

系統(tǒng)組成

芯明天電容測(cè)微儀由兩部分組成，分別為電容測(cè)頭/電容傳感器、傳感信號(hào)處理控制模塊。

（1）電容測(cè)頭/電容傳感器

芯明天該款電容測(cè)頭（即電容傳感器）是圓柱型，采用平行極板原理，當(dāng)被測(cè)物與電容測(cè)頭間的距離發(fā)生變化時(shí)，它可將這種距離變化轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的容抗變化。

原理圖

技術(shù)參數(shù)

型號(hào)	C01D10	C02D10	C05D10	單位
量程范圍	0~100	0~200	0~500	μm
靜態(tài)分辨率	1.25	2.5	5	nm
動(dòng)態(tài)分辨率（1kHz）	50	100	200	nm
線性度	50	100	200	nm
重復(fù)度	2.5	5	10	nm
傳感器直徑	10			mm
被測(cè)表面最小直徑	10			mm
傳感器線長(zhǎng)	1.5			m
固定方式	徑向裝夾
探頭尺寸	Φ10×18.5			mm
重量 (含線及連接器)	55			g

注：可定制1mm量程版本。

（2）傳感信號(hào)處理控制模塊

傳感信號(hào)處理控制模塊是專為匹配芯明天電容傳感器而研發(fā)設(shè)計(jì)，主要功能是將電容傳感器的位移信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。它具有小巧緊湊的外形，非常適用于實(shí)驗(yàn)室及工業(yè)等各種場(chǎng)合的應(yīng)用。

技術(shù)參數(shù)

控制器型號(hào)	E75.CapA1-H	單位
通道數(shù)	1
靜態(tài)分辨率	0.00125	%F.S.
動(dòng)態(tài)分辨率	0.05 (2kHz)	%F.S.
模擬信號(hào)輸出速度	2	kHz
絕對(duì)誤差	±0.2	%F.S.
線性度	0.05	%F.S.
重復(fù)精度	0.0025	%F.S.
信號(hào)溫度穩(wěn)定性	＜0.005	%FSO/℃
長(zhǎng)期穩(wěn)定性	＜0.04	%FSO/月
帶寬	2	KHz（-3dB）
工作溫度	+10~+50	℃
存儲(chǔ)溫度	-10~+75	℃
環(huán)境濕度	<85	%
供電電壓	24VDC/±50mA	V
電壓輸出范圍（模擬）	0~10	V
傳感器輸出接口	SMA
尺寸（L×W×D）	105×26×66	mm
重量	0.18	kg

此外，芯明天具有模塊化的電容傳感器信號(hào)處理控制模塊 - E09.CAP系列，它的測(cè)量通道數(shù)可在1至12通道間自由選擇，同時(shí)也可根據(jù)需求定制更多的測(cè)量通道數(shù)。

芯明天E09.CAP系列電容傳感信號(hào)處理模塊

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