Les nanocapteurs ® est un système de mesure sans contact de mesure basé sur le principe de la capacité micrometry. Deux plaques de capteur (une cible et une sonde) forment un condensateur à plaques parallèles. L'espacement de ces deux plaques peut être mesurée, en utilisant le contrôleur électronique approprié, à mieux que 0,1 nm, avec une portée allant jusqu'à 1,25 mm, une réponse en fréquence jusqu'à 5 kHz et linéaire de 0,02%. Parce que les nanocapteurs ® est une méthode sans contact, il est libre d'hystérésis. Pas de puissance est dissipée au point de mesure.  Figure 1. Différentes configurations nanocapteurs. Caractéristiques · Résolution de position subnanometer · Zéro hystérésis · Erreur de linéarité jusqu'à 0,02% · Bande passante jusqu'à 5 kHz · Super versions disponibles en Invar · Options compatibles sous vide Applications · Stade de contrôle · Microscopie · Déformation structurale · Contrôle des vibrations · Essais de matériaux · Mécanique de précision · Bras Robot Espace Gare Utilisation de la nanocapteur ® Les deux plaques d'une nanocapteur ® sont montés face à face avec un entrefer (G) égale à la plage de mesure (figure 2). Une plaque est fixée à une référence fixe, l'autre fixé à la partie mobile d'être étudiée. Le capteur mesure le déplacement sur la région 0,5 g à 1,5 g (par exemple un capteur de 100 um large est monté à 100 um et exploite l'écart de 50 um à l'écart à 150 um fossé). Pour des performances optimales des visages capteur doit être monté en parallèle les uns aux autres - voir la figure 3.  Figure 2. Schéma d'un nanocapteurs.  Figure 3. Sortie nanocapteurs. Chaque capteur peut être utilisé sur deux plages de mesure différentes notée-L pour une longue portée et-S pour la gamme courte (2 pF et 10 pF capacités respectivement). Par exemple, le capteur de NXC peut être utilisé pour mesurer une plage de 500 um avec un niveau sonore de 75 h rms Hz-1 / 2, ou de mesurer une plage de 100 um avec un niveau de bruit de 17 heures rms Hz-1 / 2. Le S-ou-L opération est déterminé par le contrôleur électronique, les deux plages de mesure sont sélectionnables par l'utilisateur. La bande passante de mesure est également sélectionnable par l'utilisateur: 50 kHz Hz, 500 Hz, ou 5. Voir les fiches de données séparées pour plus de détails sur nos contrôleurs électroniques. Choisir un nanocapteur En règle générale, choisir le capteur qui correspond à l'intervalle de mesure; NXD pour grande plage de mesure, NXA pour plage de mesure petite. Capteurs à courte portée ont moins de bruit que les capteurs à longue portée. Le capteur NXB a le moins de bruit (0,001 nm RMS Hz-1 / 2) et la plus courte portée (20 m). (Choisissez un capteur à courte portée pour des mesures à faible bruit.) Les capteurs de grand écart ont de grandes surfaces, si l'espace est limité choisir un capteur de courte portée et la note que les formes carrées et rectangulaires ont des profils minces. Pour la plus grande linéarité choisir un capteur de grand écart et de mesurer sur une petite partie de la gamme complète. Par exemple <erreur de linéarité 0,005% est réalisable plus de 100 um en utilisant un large NXC1-L (valeurs normales 500 um). Super capteurs Invar ont l'avantage sur l'aluminium du coefficient d'extrêmement faible de la dilatation thermique. La dilatation thermique des Super Invar est généralement de 0,3 ppm de K-1, 50 fois moins que celle de l'aluminium. Bruit nanocapteur Pour calculer le bruit pour une certaine gamme et la bande passante, il faut multiplier l'axe vertical, (bruit dans les unités de nm valeur efficace par racine de Hertz), par la racine carrée de la bande passante - par exemple pour les capteurs NXC, 100 um gamme à 500 Hz a une eff niveau de bruit de 0,1 nm. Notez que la plage de mesure est égale à l'écart (stand off) entre les plaques.  Figure 4. Nanocapteur bruit. Erreur de linéarité nanocapteur Le graphique montre un exemple d'une parcelle de linéarité du capteur NXC1-AL. L'erreur de linéarité dans cet exemple est <0,01%. Ce résultat est obtenu sans compensation électronique. Queensgate ne compensent électroniquement nanocapteurs ® , car ils sont conçus pour être extrêmement linéaire et en dessous d'environ 0,1% l'erreur de linéarité est dominé par le parallélisme des surfaces de montage. Contactez Queensgate pour plus de détails sur l'étalonnage de vos capteurs in situ et erreur de linéarité de compensation à mieux que 0,02%.  Figure 5. Linéarité nanocapteurs. Erreur de linéarité et d'inclinaison Les nanocapteurs ® Performance est insensible à incliner ou de plaques non parallèles. Toutefois, pour la très haute linéarité des plaques doivent être parallèles à mieux que deux milliradians.  Figure 6. Tilt vs non-lineraity pour un nanocapteur NXC-S. Remarque: pour une tolérance étant donné l'effet de l'inclinaison est plus faible lorsque l'écart (plage) est plus grande. Facteur d'échelle et Tilt Le facteur d'échelle est également affectée par le parallélisme des plaques. Une inclinaison d'un milliradian provoque un changement de 0,5% en facteur d'échelle. Le graphique est un tracé pour le capteur de 100 um gamme, les capteurs à plus long terme sont beaucoup moins sensibles à l'inclinaison.  Figure 7. Échelle d'inclinaison par rapport à un facteur de nanocapteurs NXC-S. Tableaux de spécifications | NXA | Aluminium | NMK 230 -1 | 12,0 | NXB | Aluminium | NMK 230 -1 | 22,5 | NXC | Aluminium 1 Super Invar | NMK 230 -1 -1 5 NMK | 113,0 | NXD | Aluminium 2 Super Invar | NMK 230 -1 -1 5 NMK | 282,0 |
1. NXC1 et NXC3 seulement. 2. NXD1 seulement. 3. Telle est la contribution d'épaisseur seulement. Il ne comprend pas l'effet de zone, ce qui est indiqué ci-dessous. | NXA | - | - | - | - | - | NXB | 20 | 2 | <0,001 | 1 | <0,08 | NXC | 100 | 10 | <0,005 | 4.4 | <0,03 | NXD | 250 | 25 | <0,013 | 11 | <0,06 |
4. Erreur de linéarité peut être dominé par le parallélisme des faces du capteur; en particulier pour les capteurs à courte portée (NXA et NXB). | NXA | 50 | 5 | <0,08 | 2.2 | <0,08 | NXB | 100 | 10 | <0,015 | 4.4 | <0,08 | NXC | 500 | 50 | <0,075 | 22 | <0,05 | NXD | 1250 | 125 | <0,188 | 55 | <0,06 |
Longueur du câble La longueur de câble standard est de 2 m et la longueur de câble maximale est de 10 m, notons l'augmentation du bruit avec des câbles plus longs. L'augmentation du bruit est d'environ 20% par mètre de câble. Les câbles d'extension sont disponibles en 1 m, 2 m ou 3 m de long (pour les codes ECX01LL, ECX02LL, ECX03LL respectivement). Dérive thermique Cela peut être séparé en dérive électronique, qui est une propriété de l'automate et de son environnement, et la dérive du capteur due à la dilatation thermique de la sonde dans l'épaisseur et de superficie. Ceci peut être facilement calculée en utilisant le coefficient de dilatation thermique de l'aluminium (22 10-6 K-1) ou Super Invar (0,3 10-6 K-1) comme il convient. L'effet de la variation de l'épaisseur peut être minimisé en utilisant des matériaux de compensation, ne laissant que le changement de zone. Stabilité Nanocapteurs ® ont une construction très simple. Ils sont robustes et stables et idéal pour les mesures à long terme. Les capteurs et les contrôleurs électroniques sont stables à mieux que 50 nm sur des mois et 10 nm au fil des jours. Compatibilité vide Vide compatibles nanocapteurs ® sont disponibles - s'il vous plaît spécifier '-d' ACC lors de la commande. La version compatible sous vide est généralement bonne à 10-8 Torr et peuvent être cuits à moins de 100 degrés centigrades. S'il vous plaît contactez Queensgate pour discuter des applications spécifiques. Custom Sensors Custom Sensors peuvent être conçus pour de nombreuses applications différentes. En principe, deux surfaces conductrices isolées électronique configurée pour une capacité de 10 pF ou 2 pF peuvent être utilisés. Par exemple, les films d'or sur le verre, ou cale métallique, ou une feuille collée sur substrats isolants. Options du contrôleur électronique | NS2000 | Une | ± 15Vdc, 70mA | ± 5 V | X | 5 kHz | Voir System 2000 dépliant pour plus de détails. | NPS2110 | Une | 90 à 130 Vac ou 220 à 260 VAC | ± 5 V | x | 5 kHz | Comprend un amplificateur piézo et fermé des circuits en boucle | Modules S2000 et NS | Quatorze | 90 à 110 Vac ou 110 à 130 VCA ou 220 à 260 VAC | ± 5 V | 16 bits (Facultatif) | 5 kHz | Voir System 2000 dépliant pour plus de détails. | NPS3330 Série | Trois | 90 à 260 Vac | x | Sept points chiffres flottants | 12,5 kHz | Voir NPS3330 dépliant pour plus de détails. |
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