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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)硪豢钚久魈煨◇w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。
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產(chǎn)品特點(diǎn)

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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

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電容式傳感器優(yōu)勢(shì)

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1.穩(wěn)定性好。電容傳感器的電容值通常與電極材料無關(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

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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

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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。
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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。
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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)。
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芯明天E09.CAP系列電容傳感信號(hào)處理模塊
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