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電容式傳感器可以根據(jù)其性能和預期用途分為兩類。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)測應用。這些傳感器經(jīng)常用于過程監(jiān)控和閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)。接近式電容傳感器價格便宜得多,通常用于檢測零件的存在或用于計數(shù)應用。
應用
1、位置感應
一般定位可能是電容傳感器見的應用。如前所述,電容傳感器的輸出與到目標的距離成正比。如果探頭保持靜止,則放大器檢測到的任何電容變化都與目標位置直接相關。它們的高線性響應和低輸出相移使其非常適合應用于靜態(tài)和主動反饋定位應用。
其他典型的位置應用包括:
·顯微鏡聚焦
·鏡頭對準
·零件輪廓
·應力分析
2、動態(tài)測量
非接觸式傳感器非常適合測量移動目標,因為它們具有高頻響應并且不會通過增加質(zhì)量來抑制目標運動。典型的電容傳感系統(tǒng)的帶寬超過20 kHz,非常適合高速應用,例如:
·主軸跳動分析
·壓電反饋定位
·超聲波喇叭振動
·應力分析
3、厚度測量
厚度質(zhì)量控制監(jiān)測在制造過程中在線應用,而不是在產(chǎn)品制造后進行定期抽樣。通過這種方式,可以“即時”進行流程調(diào)整,減少或消除不符合規(guī)格的產(chǎn)品的生產(chǎn)。在某些應用中,可以使用接觸方法,但是它們速度慢,會損壞產(chǎn)品并且容易磨損。非接觸式傳感器通常用于這些應用。
典型應用由兩個電容探頭組成,一個位于被測材料的兩側(cè)。每個傳感器輸出之間的差異與被測材料的厚度直接相關。通過進行差分測量,可以消除探針間隙內(nèi)材料的任何位置移動。
使用電容探頭的典型厚度測量
這是典型的厚度設置,A和B代表傳感器輸出。探針之間的間隙G等于A+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并將其用于將來的計算。由于厚度=G–(A+B),并且G是常數(shù),因此可以通過簡單地減去兩個輸出來計算厚度。

如果被測材料的背面可以參考某個固定平面,也可以使用電容傳感器成功進行單面厚度測量。產(chǎn)品厚度與探頭與材料表面之間的間隙成正比。
典型的厚度應用包括:
·半導體晶圓
·計算機磁盤驅(qū)動器磁盤
·剎車盤
·鈑金
·光伏晶片
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