


一、电容式位移传感器概述:
电容式位移传感器利用将待测的物理位移(距离变化)转换为电容器电容量的变化,再通过测量电路将电容变化转换为标准电信号(如电压、电流或频率)输出,从而计算出位移量。两个平板电极分别由传感器和相对的测量对象来表示。如果一个恒定的交变电流流过电容传感器,则传感器上交变电压的振幅变化与电容极板之间的距离成正比。利用探头与导电目标物之间形成的电容器,将两者之间的物理距离变化,转换成电容量的变化,再通过精密的电子电路检测并线性化这种变化,最终输出一个与距离成比例的标准信号。
交流电经过解调并作为模拟量信号输出。传感器能够对所有导电材料进行测量,如果选择适当的控制器甚至可以在绝缘材料上进行使用。
电容位移传感器是一种高精度、高分辨率、非接触式的测量传感器,通过检测电容变化来测量微小位移,主要用于位移、位置和厚度测量。《对测量环境要求较高(如防尘、防油污、防电磁干扰等)》
二、电容式位移传感器应用领域:
●精密制造与质量检测:
用于检测晶圆平整度、光刻机对焦、键合机压力控制、测量机床刀具磨损、检测零件的厚度、平整度、圆度等几何参数等;
●微电子与MEMS技术:
测量芯片引线键合高度、封装间隙、微机电系统(MEMS)微型结构的形变、振动或位移,如加速度计、微镜的校准;
●科学研究与实验室:
研究材料的热膨胀系数、形变行为或纳米级表面形貌(如原子力显微镜中的位置反馈)、调整光学元件(透镜、反射镜)的纳米级对准与聚焦、精密仪器校准;
●航天航空:
发动机涡轮叶片间隙、轴系振动与形变、飞机机翼、航天器部件的微小形变或疲劳的结构健康监测;
●汽车工业:
发动机的活塞运动、气门间隙、曲轴振动监测、检测新能源电池充放电过程中的极片膨胀;
●医疗与生物工程:
用于精密手术机器人、影像设备(如CT/MRI)的定位;
●工业自动化与机器人:
末端执行器的精准定位、力控反馈(如装配、打磨)、柔性生产线的在线监测产品厚度或位置,进行实时调整等;
●新能源与重型工业:
实时健康监测叶片形变与振动;
三、电容式位移传感器特点:
★非接触测量:避免对被测物体造成损伤或干扰
★对导电和非导电物体的距离与厚度测量
★高精度和稳定性,分辨率可达纳米级
★高频响应:适合动态振动测量
★适用于工业环境、电磁场和真空环境内
★对材质敏感:需考虑被测物导电性、环境温湿度及电场干扰
四、技术参数:
供电电压:DC12-24V
线性度可达:0.1μm
重复性高达:0.0003% FS
长期稳定性:±0.002 % FS
温度稳定性:5ppm
测量范围从 0.05mm至10mm(可扩展)
信号输出:RS485、0-5V、0-10V、±5V、±10V、4-20mA
分辨率zui高可达:0.0375nm (温度范围﹣270 ℃至+200 ℃)
五、选型指导:
