Nanosensors - Serie Nanosensors de NX de los Instrumentos de Queensgate

AZoNano - Nanotecnología - Logotipo de los instrumentos de Queensgate

Temas Revestidos

Antecedentes

Características

Aplicaciones

Usando el NanoSensor®

Elegir un Nanosensor

Ruido de Nanosensor

Desvío de las Linearidades de NanoSensor

Desvío e Inclinación de las Linearidades

Factor De Posicionamiento e Inclinación

Vectores del Pliego De Condiciones

Longitud de Cable

Desviación Térmica

Estabilidad

Compatibilidad del Vacío

Sensores De Encargo

Opciones del Controlador Aéreo Electrónico

Antecedentes

El NanoSensor® es un sistema de medición sin contacto de la posición basado en el principio de la capacitancia micrometry. Dos placas de sensor (una Meta y una Antena) forman un condensador de placa paralela. La separación de estas dos placas se puede medir, usando el controlador aéreo electrónico apropiado, para mejorar que 0,1 nanómetros, con un rango hasta 1,25 milímetros, una reacción de frecuencia hasta 5 kilociclos y lineales a 0,02%. Porque el NanoSensor® es un método sin contacto, está libre de histéresis. No se disipa Ninguna potencia actualmente la medición.

AZoNano - Nanotecnología - Diversas configuraciones del nanosensor.

Cuadro 1.

Características

·         Resolución de la posición de Subnanometer

·         Histéresis Cero

·         Desvío de las Linearidades hacia abajo a 0,02%

·         Anchura De Banda hasta 5 kilociclos

·         Versiones Estupendas del Invar disponibles

·         Opciones compatibles del Vacío

Aplicaciones

·         Mando del Escenario

·         Microscopia

·         Deformación Estructural

·         Mando de la Vibración

·         Prueba de Materiales

·         Ingeniería de Precisión

·         Arma del Robot de la Estación Espacial

Usando el NanoSensor®

Las dos placas de un NanoSensor® se montan que se hacen frente con un (G) de la separación de aire igual al rango de medición (cuadro 2). Una placa se asegura a una referencia fija, la otra asegurada a la pieza móvil que se estudiará. El sensor mide la dislocación sobre la región 0,5 G a 1,5 G (por ejemplo un sensor del rango de 100 μm se monta con la separación de 100 μm y operatorio a partir de la separación de 50 μm fuera a la separación de 150 μm). Para el funcionamiento óptimo las superficies del sensor deben ser paralelas montado - véase el cuadro 3.

AZoNano - Nanotecnología - Diagrama Esquemático de un nanosensor.

Cuadro 2.

AZoNano - Nanotecnología - rendimiento de Nanosensor.

Cuadro 3.

Cada sensor se puede utilizar sobre dos diversos rangos de medición - L para el rango largo y - S denotado para de corto alcance (2 10 del PF capacitancias del PF y respectivamente). Por ejemplo el sensor de NXC se puede utilizar para medir un rango de 500 μm con un nivel de ruidos de 75 P.M. rms Hz-1/2, o para medir un rango de 100 μm con un nivel de ruidos de 5 P.M. rms Hz-1/2.

- S o - el L operación es determinado por el controlador aéreo electrónico; los dos rangos de medición son seleccionables por el usuario. La anchura de banda de la medición es también seleccionable por el usuario: 50 Hertz, 500 Hertz, o 5 kilociclos. Vea las hojas de datos separados para los detalles completos de nuestros controladores aéreos electrónicos.

Elegir un Nanosensor

Como regla general, elija el sensor que corresponde con el rango que se medirá; NXD para el rango de medición grande, NXA para el pequeño rango de medición.

los sensores de corto alcance tienen más de poco ruido sensores del rango que largo. El sensor de NXB tiene el más de poco ruido (0,001 nanómetros rms Hertz-1/2) y el rango más corto (μm 20). (Elija un sensor de corto alcance para las mediciones de poco ruido.)

Los sensores grandes de la separación tienen áreas extensas; si el espacio es limitado elija un sensor de corto alcance y observe que el cuadrado y las dimensiones de una variable rectangulares tienen perfiles finos.

Para las linearidades más altas elija un sensor y una dimensión grandes de la separación sobre una pequeña parte de la gama completa. Por ejemplo el desvío de las linearidades del <0.005% es realizable sobre rango de 100 μm usando un NXC1-L (μm del rango normal 500).

Los sensores Estupendos del Invar tienen la ventaja sobre el Aluminio extremadamente - del coeficiente inferior de extensión térmica. La extensión térmica del Invar Estupendo es típicamente 0,3 PPM K-1, 50 veces menos que el del Aluminio.

Ruido de Nanosensor

Para calcular el ruido para un ciertos rango y anchura de banda, multiplique el eje vertical, (ruido en unidades del nanómetro rms por la raíz Hertz), por la raíz cuadrada de la anchura de banda - e.g para los sensores de NXC, el rango de 100 μm en 500 Hertz tiene un nivel de ruidos del rms de 0,1 nanómetros. Observe que el rango de medición es igual a la separación (pilar) entre las placas.

AZoNano - Nanotecnología - ruido de Nanosensor.

Cuadro 4.

Desvío de las Linearidades de NanoSensor

El gráfico muestra un ejemplo de un gráfico del desvío de las linearidades para el sensor de NXC1-AL. El desvío de las linearidades en este ejemplo es el <0.01%. Esto se logra sin la remuneración electrónica. Queensgate no compensa electrónicamente NanoSensors® porque se diseñan para ser extremadamente lineales y debajo de cerca de 0,1% el desvío de las linearidades es dominado por el paralelismo de las superficies de montaje. Haga Contacto Con Queensgate para los detalles en calibrar sus sensores ines situ y compensar desvío de las linearidades para mejorar que 0,02%.

AZoNano - Nanotecnología - linearidades de Nanosensor.

Cuadro 5.

Desvío e Inclinación de las Linearidades

El Funcionamiento de NanoSensor® es insensible a la inclinación o a las placas no paralelas. Sin Embargo para las linearidades muy más altas las placas necesitan ser paralelas mejorar que dos miliradianes.

AZoNano - Nanotecnología - Non-lineraity comparado con la inclinación para un nanosensor de NXC-S.

Cuadro 6.

Nota; para una tolerancia dada el efecto de la inclinación es más inferior cuando la separación (rango) es más grande.

Factor De Posicionamiento e Inclinación

El factor de posicionamiento también es afectado por el paralelismo de las placas. Una inclinación de un miliradián causa un cambio de 0,5% en factor de posicionamiento. El gráfico es un gráfico para el sensor del rango de 100 μm, los sensores de más alcance es mucho menos sensible a la inclinación.

AZoNano - Nanotecnología - factor de posicionamiento Comparado con la inclinación para un nanosensor de NXC-S.

Cuadro 7.

Vectores del Pliego De Condiciones

Sensor

3

NXA

-1

NXB

-1

NXC

Invar 1Super

-1 nmK 5-1

NXD

Invar 2Super

-1 nmK 5-1

1. NXC1 y NXC3 solamente.

2. NXD1 solamente.

3. Ésta es la contribución del espesor solamente. No incluye el efecto del área, que se muestra abajo.

Sensor

- ½)

-1) Efecto del Área

NXA

NXB

NXC

NXD

4. El desvío de las Linearidades se puede dominar por el paralelismo de las superficies del sensor; determinado para los sensores de corto alcance (NXA y NXB).

Sensor

- ½)

-1) Efecto del Área

Desvío (%)

NXA

NXB

NXC

NXD

Longitud de Cable

La longitud de cable estándar es 2 m y la longitud de cable máxima es 10 m, observa los aumentos del ruido con cables más largos. El aumento en ruido es el aproximadamente 20% por el contador de cable. Los cables de Extensión están disponibles en 1 m, 2 m o las longitudes de 3M (códigos de orden ECX01LL, ECX02LL, ECX03LL respectivamente).

Desviación Térmica

Esto se puede separar en la desviación electrónica, que es una propiedad del controlador aéreo y de su ambiente, y la desviación del sensor debido a la extensión térmica del sensor en espesor y en área. Esto se puede calcular fácilmente usando el coeficiente de extensión térmica del Invar De Aluminio (22 10-6 K-1) o Estupendo (0,3 10-6 K-1) como apropiado. El efecto del cambio del espesor se puede disminuir usando los materiales que compensan, saliendo solamente del cambio en área.

Estabilidad

NanoSensors® tiene una construcción muy simple. Son robustos y estables e ideales para las mediciones a largo plazo. Los sensores y los controladores aéreos electrónicos son estables mejorar que 50 nanómetro durante meses y 10 nanómetro durante días.

Compatibilidad del Vacío

El Vacío NanoSensors® compatible es - especifique por favor el ` - VOLTIO disponible' al ordenar. La versión compatible del vacío es típicamente buena a 10-8 Torres y se puede cocer fuera en hasta 100 grados centígrado. Haga contacto con Por Favor Queensgate para discutir aplicaciones específicas.

Sensores De Encargo

Los Sensores De Encargo se pueden diseñar para muchas diversas aplicaciones. En principio dos superficies de conducto electrónicamente aisladas configuradas para una capacitancia de 10 PF o 2 PF pueden ser utilizadas. Por ejemplo, las películas del oro sobre el cristal, o lámina de espesor del metal, u hoja metálica pegaron a los substratos que aislaban.

Opciones del Controlador Aéreo Electrónico

Controlador Aéreo

Requisitos de Potencia

NS2000

±

NPS2110

Uno

Módulos de S2000 y del NS

o 110 a 130 Voltios o 220 a 260 Voltios

(Opcional)

Serie NPS3330

Fuente: Instrumentos de Queensgate.

Para más información sobre esta fuente visite por favor los Instrumentos de Queensgate.

Date Added: Jul 12, 2005 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 04:26

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