電容式傳感器性能和預(yù)期用途的應(yīng)用要求對(duì)比
電容式傳感器可以根據(jù)其性能和預(yù)期用途分為兩類(lèi)。高分辨率傳感器通常用于需要高精度、穩(wěn)定性和低溫漂的位移和位置監(jiān)測(cè)應(yīng)用。這些傳感器經(jīng)常用于過(guò)程監(jiān)控和閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)。接近式電容傳感器價(jià)格便宜得多，通常用于檢測(cè)零件的存在或用于計(jì)數(shù)應(yīng)用。
應(yīng)用
1、位置感應(yīng)
一般定位可能是電容傳感器最常見(jiàn)的應(yīng)用。如前所述，電容傳感器的輸出與到目標(biāo)的距離成正比。如果探頭保持靜止，則放大器檢測(cè)到的任何電容變化都與目標(biāo)位置直接相關(guān)。它們的高線(xiàn)性響應(yīng)和低輸出相移使其非常適合應(yīng)用于靜態(tài)和主動(dòng)反饋定位應(yīng)用。
其他典型的位置應(yīng)用包括：
·顯微鏡聚焦
·鏡頭對(duì)準(zhǔn)
·零件輪廓
·應(yīng)力分析
2、動(dòng)態(tài)測(cè)量
非接觸式傳感器非常適合測(cè)量移動(dòng)目標(biāo)，因?yàn)樗鼈兙哂懈哳l響應(yīng)并且不會(huì)通過(guò)增加質(zhì)量來(lái)抑制目標(biāo)運(yùn)動(dòng)。典型的電容傳感系統(tǒng)的帶寬超過(guò)20 kHz，非常適合高速應(yīng)用，例如：
·主軸跳動(dòng)分析
·壓電反饋定位
·超聲波喇叭振動(dòng)
·應(yīng)力分析
3、厚度測(cè)量
厚度質(zhì)量控制監(jiān)測(cè)最好在制造過(guò)程中在線(xiàn)應(yīng)用，而不是在產(chǎn)品制造后進(jìn)行定期抽樣。通過(guò)這種方式，可以“即時(shí)”進(jìn)行流程調(diào)整，減少或消除不符合規(guī)格的產(chǎn)品的生產(chǎn)。在某些應(yīng)用中，可以使用接觸方法，但是它們速度慢，會(huì)損壞產(chǎn)品并且容易磨損。非接觸式傳感器通常用于這些應(yīng)用。
典型應(yīng)用由兩個(gè)電容探頭組成，一個(gè)位于被測(cè)材料的兩側(cè)。每個(gè)傳感器輸出之間的差異與被測(cè)材料的厚度直接相關(guān)。通過(guò)進(jìn)行差分測(cè)量，可以消除探針間隙內(nèi)材料的任何位置移動(dòng)。
使用電容探頭的典型厚度測(cè)量
這是典型的厚度設(shè)置，A和B代表傳感器輸出。探針之間的間隙G等于A(yíng)+B+T。如果將已知厚度T的初始樣品放置在間隙內(nèi)，則可以確定G并將其用于將來(lái)的計(jì)算。由于厚度=G–(A+B)，并且G是常數(shù)，因此可以通過(guò)簡(jiǎn)單地減去兩個(gè)輸出來(lái)計(jì)算厚度。
如果被測(cè)材料的背面可以參考某個(gè)固定平面，也可以使用電容傳感器成功進(jìn)行單面厚度測(cè)量。產(chǎn)品厚度與探頭與材料表面之間的間隙成正比。
典型的厚度應(yīng)用包括：
·半導(dǎo)體晶圓
·計(jì)算機(jī)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器磁盤(pán)
·剎車(chē)盤(pán)
·鈑金
·光伏晶片
