Nanosensors - Serie Nanosensors di NX dagli Strumenti di Queensgate

AZoNano - Nanotecnologia - Logo degli strumenti di Queensgate

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Sfondo

Funzionalità

Applicazioni

Facendo Uso del NanoSensor®

Scelta del Nanosensor

Disturbo di Nanosensor

Errore di Linearità di NanoSensor

Errore ed Inclinazione di Linearità

Fattore Di Scala ed Inclinazione

Tabelle di Specifica

Lunghezza di Catena

Deriva Termica

Stabilità

Compatibilità di Vuoto

Sensori Su Ordinazione

Opzioni del Regolatore Elettronico

Sfondo

Il NanoSensor® è un sistema di misurazione senza contatto di posizione basato per principio di capacità micrometry. Due zolle di sensore (un Obiettivo e una Sonda) formano un condensatore di zolla parallela. Il gioco di queste due zolle può essere misurato, facendo uso del regolatore elettronico appropriato, per migliorare che 0,1 nanometri, con un intervallo fino a 1,25 millimetri, una risposta in frequenza fino a 5 chilociclo e lineari a 0,02%. Poiché il NanoSensor® è un metodo senza contatto, è esente da isteresi. Nessuna potenza è dissipata sul punto della misura.

AZoNano - Nanotecnologia - configurazioni Differenti di nanosensor.

Figura 1.

Funzionalità

·         Risoluzione di posizione di Subnanometer

·         Isteresi Zero

·         Errore di Linearità giù a 0,02%

·         Larghezza Di Banda fino a 5 chilocicli

·         Versioni Eccellenti del Invar disponibili

·         Opzioni compatibili di Vuoto

Applicazioni

·         Controllo della Fase

·         Microscopia

·         Deformazione Strutturale

·         Controllo di Vibrazione

·         Collaudo dei Materiali

·         Meccanica di precisione

·         Braccio del Robot della Stazione Spaziale

Facendo Uso del NanoSensor®

Le due zolle di un NanoSensor® sono montate che si affrontano con un intraferro (G) uguale al campo di misura (figura 2). Una zolla è garantita ad un riferimento fisso, l'altro garantito alla parte mobile da studiare. Il sensore misura lo spostamento sopra la regione 0,5 G a 1,5 G (per esempio un sensore dell'intervallo di 100 μm è montato con una differenza di 100 μm e funziona a partire da una differenza di 50 μm fuori ad una differenza di 150 μm). Per la prestazione ottimale le fronti di taglio del sensore dovrebbero essere parallelo montato - si veda figura 3.

AZoNano - Nanotecnologia - Disegno Schematico di un nanosensor.

Figura 2.

AZoNano - Nanotecnologia - output di Nanosensor.

Figura 3.

Ogni sensore può essere utilizzato oltre differenti - L per lunga autonomia e - la S denotata due campi di misura per a corta portata (2 del PF 10 e del PF capacità rispettivamente). Per esempio il sensore di NXC può essere utilizzato per misurare un intervallo di 500 μm con un livello acustico di 75 il pm il rms Hz-1/2, o per misurare un intervallo di 100 μm con un livello acustico delle 5 del pomeriggio il rms Hz-1/2.

- S o - la L l'operazione è determinata dal regolatore elettronico; i due campi di misura sono selezionabili dall'utente. La larghezza di banda di misura è egualmente selezionabile dall'utente: 50 Hertz, 500 Hertz, o 5 chilocicli. Si Vedano le schede di dati separate per i dettagli completi dei nostri regolatori elettronici.

Scelta del Nanosensor

Come regola generale, scelga il sensore che abbina l'intervallo da misurare; NXD per vasto campo di misura, NXA per piccolo campo di misura.

i sensori a corta portata hanno più a basso rumore sensori della lunga autonomia. Il sensore di NXB ha il più a basso rumore (0,001 nanometri rms Hertz-1/2) ed il più breve intervallo (μm 20). (Scelga un sensore a corta portata per le misure a basso rumore.)

I grandi sensori di differenza hanno ampie aree; se lo spazio è limitato scelga un sensore a corta portata e noti che il quadrato e le forme rettangolari hanno profili sottili.

Per le più alte linearità scelga un grandi sensore e misura di differenza sopra una piccola parte dell'intervallo completo. Per esempio l'errore di linearità di <0.005% è realizzabile oltre un intervallo di 100 μm facendo uso di un NXC1-L (μm dell'intervallo normale 500).

I sensori Eccellenti del Invar presentano il vantaggio sopra Alluminio estremamente - del coefficiente basso di espansione termica. L'espansione termica di Invar Eccellente è di in genere 0,3 PPM K-1, 50 volte di meno che quella di Alluminio.

Disturbo di Nanosensor

Per calcolare il disturbo per un determinati intervallo e larghezza di banda, moltiplichi l'asse verticale, (disturbo nelle unità di nanometro rms per root Hertz), per la root quadrata della larghezza di banda - per esempio per i sensori di NXC, un intervallo di 100 μm a 500 Hertz ha un livello acustico di rms di 0,1 nanometri. Si Noti che il campo di misura è uguale alla differenza (contrappeso) fra le zolle.

AZoNano - Nanotecnologia - disturbo di Nanosensor.

Figura 4.

Errore di Linearità di NanoSensor

Il grafico mostra un esempio di un tracciato di errore di linearità per il sensore di NXC1-AL. L'errore di linearità in questo esempio è <0.01%. Ciò è raggiunta senza compensazione elettronica. Queensgate non compensa elettronicamente NanoSensors® perché sono destinati per essere estremamente lineari e sotto circa 0,1% l'errore di linearità è dominato dal parallelismo delle superfici di montaggio. Contatti Queensgate per i dettagli sulla calibratura dei vostri sensori in situ e sulla compensazione dell'errore di linearità per migliorare che 0,02%.

AZoNano - Nanotecnologia - linearità di Nanosensor.

Figura 5.

Errore ed Inclinazione di Linearità

La Prestazione di NanoSensor® è insensibile ad inclinazione o alle zolle non parallele. Tuttavia per le linearità più alte le zolle devono essere parallele migliorare che due milliradians.

AZoNano - Nanotecnologia - Non-lineraity contro inclinazione per un nanosensor di NXC-S.

Figura 6.

Nota; per una tolleranza data l'effetto dell'inclinazione è più basso quando la differenza (intervallo) è più grande.

Fattore Di Scala ed Inclinazione

Il fattore di scala egualmente è influenzato dal parallelismo delle zolle. Un'inclinazione di un milliradian causa un cambiamento di 0,5% nel fattore di scala. Il grafico è un tracciato per il sensore dell'intervallo di 100 μm, sensori della lunga autonomia è molto meno sensibile ad inclinazione.

AZoNano - Nanotecnologia - fattore di scala Contro inclinazione per un nanosensor di NXC-S.

Figura 7.

Tabelle di Specifica

Sensore

3

NXA

-1

NXB

-1

NXC

Invar 1Super

-1 nmK 5-1

NXD

Invar 2Super

-1 nmK 5-1

1. NXC1 e NXC3 soltanto.

2. NXD1 soltanto.

3. Ciò è il contributo di spessore soltanto. Non comprende l'effetto di area, che sia indicato sotto.

Sensore

- ½)

-1) Effetto di Area

NXA

NXB

NXC

NXD

4. L'errore di Linearità può essere dominato dal parallelismo delle fronti di taglio del sensore; specialmente per i sensori a corta portata (NXA e NXB).

Sensore

- ½)

-1) Effetto di Area

Errore (%)

NXA

NXB

NXC

NXD

Lunghezza di Catena

La lunghezza di catena standard è di 2 m. e la lunghezza di catena massima è 10m, nota gli aumenti di disturbo con i cavi più lunghi. L'aumento nel disturbo è circa 20% per metro di cavo. I cavi di Estensione sono disponibili di lunghezze di 1 m., di 2 m. o di 3 m. (codici di ordine ECX01LL, ECX02LL, ECX03LL rispettivamente).

Deriva Termica

Ciò può essere separata in deriva elettronica, che è i beni del regolatore e del suo ambiente e nella deriva del sensore dovuto espansione termica del sensore di spessore e nell'area. Ciò può essere calcolata prontamente facendo uso del coefficiente di espansione termica di Invar Di Alluminio (22 10-6 K-1) o Eccellente (0,3 10-6 K-1) come appropriata. L'effetto del cambiamento di spessore può essere minimizzato facendo uso dei materiali compensanti, lascianti soltanto il cambiamento nell'area.

Stabilità

NanoSensors® ha una costruzione molto semplice. Sono robusti e stabili ed ideali per le misure a lungo termine. I sensori ed i regolatori elettronici sono stabili migliorare che 50 nanometro durante i mesi e 10 nanometro durante i giorni.

Compatibilità di Vuoto

Il Vuoto NanoSensors® compatibile è - specifichi prego il ` - VCA disponibile' quando ordina. La versione compatibile di vuoto è in genere buona a 10-8 Torr e può essere al forno fuori a fino a 100 gradi centigrado. Contatti Prego Queensgate per discutere le applicazioni specifiche.

Sensori Su Ordinazione

I Sensori Su Ordinazione possono essere progettati per molte applicazioni differenti. In linea di principio due superfici di conduzione elettronicamente isolate configurate per una capacità di 10 PF o di 2 PF possono essere usate. Per esempio, le pellicole dell'oro su vetro, o spessore dal metallo, o stagnola hanno saldato ai substrati d'isolamento.

Opzioni del Regolatore Elettronico

Regolatore

Requisiti di Potenza

NS2000

±

NPS2110

Uno

Moduli di NS e di S2000

o 110 - 130 VCA o 220 - 260 VCA

(Facoltativo)

Serie NPS3330

Sorgente: Strumenti di Queensgate.

Per ulteriori informazioni su questa sorgente visualizzi prego gli Strumenti di Queensgate.

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

Last Update: 13. June 2013 04:06

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