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芯明天小體積超精密電容式傳感器、電容測微儀！

更新時間： 2023-09-15
高精度測微儀是具有微米或毫米級測量范圍、納米級測量精度的儀器，分為電感式、電容式、激光式。主要用于高精度長度（深度、高度、厚度、直徑、錐度）測量、振動測量、微位移檢測等，在航天、航空、汽車、機床、光學器件加工、半導體及其它工業測控等領域廣泛應用。
本次為大家帶來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，通過電容測頭可以測量0~500μm范圍內的微小位移，測量分辨率可達1.25nm。控制盒尺寸僅有105×26×66mm^3，單通道輸出，體積設計非常小巧，易集成。整體外觀如下圖所示。
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產品特點

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測量范圍 0~500 μm
分辨率可達1.25nm
非接觸式測量
體積小、易集成

典型應用

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電容式傳感器優勢

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1.穩定性好。電容傳感器的電容值通常與電極材料無關，這有利于選擇具有低溫系統的材料，并且由于它產生的熱量很少，因此對穩定性的影響很小。
2.結構簡單。電容式傳感器結構簡單，易于確保高精度，并且可以做得很小，可以在特殊環境下測量，如高低溫、強磁等惡劣環境。
3.動態響應良好。由于極板之間的靜電引力很小，其運動部分可以做得非常小和薄，因此固有頻率很高，動態響應時間短，并且可以在幾兆赫茲的頻率下工作，特別適合動態測量。
4.非接觸式測量。使用非接觸式測量時，可以減小工作表面粗糙度對測量的影響。

系統組成

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芯明天電容測微儀由兩部分組成，分別為電容測頭/電容傳感器、傳感信號處理控制模塊。

（1）電容測頭/電容傳感器

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芯明天該款電容測頭（即電容傳感器）是圓柱型，采用平行極板原理，當被測物與電容測頭間的距離發生變化時，它可將這種距離變化轉換為相應的容抗變化。
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原理圖
技術參數
型號
C01D10
C02D10
C05D10
單位
量程范圍
0~100
0~200
0~500
μm
靜態分辨率
1.25
2.5
5
nm
動態分辨率
（1kHz）
50
100
200
nm
線性度
50
100
200
nm
重復度
2.5
5
10
nm
傳感器直徑
10
mm
被測表面
最小直徑
10
mm
傳感器線長
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）傳感信號處理控制模塊

傳感信號處理控制模塊是專為匹配芯明天電容傳感器而研發設計，主要功能是將電容傳感器的位移信號轉換為電信號。它具有小巧緊湊的外形，非常適用于實驗室及工業等各種場合的應用。
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技術參數
控制器型號
E75.CapA1-H
單位
通道數
1

靜態分辨率
0.00125
%F.S.
動態分辨率
0.05 (2kHz)
%F.S.
模擬信號輸出速度
2
kHz
絕對誤差
±0.2
%F.S.
線性度
0.05
%F.S.
重復精度
0.0025
%F.S.
信號溫度穩定性
＜0.005
%FSO/℃
長期穩定性
＜0.04
%FSO/月
帶寬
2
KHz（-3dB）
工作溫度
+10~+50
℃
存儲溫度
-10~+75
℃
環境濕度
<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處理控制模塊 - E09.CAP系列，它的測量通道數可在1至12通道間自由選擇，同時也可根據需求定制更多的測量通道數。
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芯明天E09.CAP系列電容傳感信號處理模塊
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