電容位移傳感器和激光位移傳感器的精度優(yōu)點(diǎn)對(duì)比?
隨著使用者對(duì)電容式位移傳感器的認(rèn)識(shí)不斷發(fā)展,電容式位移傳感器被應(yīng)用到更多領(lǐng)域并發(fā)揮著越來越大的作用,這里簡(jiǎn)單探討幾點(diǎn)其的優(yōu)勢(shì):高精度電容式傳感器電容位移傳感器是一種非接觸電容式原理的精密測(cè)量儀器,具有一般非接觸式儀器所共有的無磨擦、無損磨和無惰性特點(diǎn)外,還具有信噪比大,靈敏度高,零漂小,頻響寬,非線性小,精度穩(wěn)定性好,抗電磁干擾能力強(qiáng)和使用操作方便等優(yōu)點(diǎn)。在國內(nèi)研究所,高等院校、工廠和研發(fā)部門得到廣泛應(yīng)用,成為科研、教學(xué)和生產(chǎn)中一種不可缺少的測(cè)試儀器。
電容式微位移傳感器是將待測(cè)位移轉(zhuǎn)換為電容量變化的裝置。它實(shí)質(zhì)上是個(gè)具有可變參數(shù)的電容器。和其他傳感器不同,電容式位移傳感器輸入能量極低,只需要非常小的輸入力。由于帶電板板之間的靜電引力很小,只有幾個(gè)牛頓,因此電容傳感器特別適用于解決輸入能量極低的測(cè)量問題,尤其適合于微小的位移測(cè)量。溫度穩(wěn)定性好。傳感器的電容值一般與電極材料無關(guān),有利于選擇溫度系數(shù)低的材料,又因本身發(fā)熱極小,對(duì)穩(wěn)定性影響甚微。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,適應(yīng)性強(qiáng),待測(cè)體是導(dǎo)體或半導(dǎo)體均可,可在惡劣環(huán)境中工作。
電容式傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于制造,可做得非常小巧,以實(shí)現(xiàn)某些特殊的測(cè)量;能工作在高低溫、強(qiáng)輻射及強(qiáng)磁場(chǎng)等惡劣的環(huán)境中,也能對(duì)帶有磁性的工件進(jìn)行測(cè)量。其可以獲得比較大的相對(duì)變化量,采用高線性電路,動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)到100%或更大,這就可以大大提高傳感器的輸出能力。動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。電容傳感器系統(tǒng)的固有頻率高,同時(shí)電容的介質(zhì)損耗非常小,因而特別適合于動(dòng)態(tài)測(cè)量的場(chǎng)合??梢詫?shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量,具有平均效應(yīng)。例如非接觸測(cè)量回轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)或偏心、小型滾珠軸承的徑向間隙等。當(dāng)采用非接觸測(cè)量時(shí),電容式傳感器具有平均效應(yīng),可以減小工作表面粗糙等對(duì)測(cè)量的影響。
電容位移傳感器和激光位移傳感器的區(qū)別:電容位移傳感器:優(yōu)點(diǎn)——分辨率比較高,有的達(dá)納米級(jí);缺點(diǎn)——測(cè)量之前必須使用與被測(cè)體相同的材料進(jìn)行校準(zhǔn),如果實(shí)際測(cè)量的工件的材料與校準(zhǔn)材質(zhì)略有成分差異或者均勻度差異,就會(huì)出現(xiàn)誤差。所以老實(shí)說很多情況我一般不推薦用電容位移傳感器。
激光位移傳感器高精度的主要有三種原理:1)激光三角反射原理:優(yōu)點(diǎn)——偏宜(當(dāng)然有些品牌會(huì)忽悠人,賣很貴);分辨率一般微米級(jí),有些品牌宣稱零點(diǎn)幾甚至零點(diǎn)零幾微米,那是不對(duì)的,不要相信,最簡(jiǎn)單拆穿的方法就是把它的移動(dòng)平均改為1次,一般都會(huì)有一到幾微米的波動(dòng)。缺點(diǎn):掃描分辨率很差。2)激光共焦法:優(yōu)點(diǎn)——精度很高,根據(jù)量程,分辨率幾個(gè)納米至幾十個(gè)納米(沒有平均數(shù)),精度一般幾十納米至1000納米左右;不受材質(zhì)影響,甚至可用于測(cè)量粗糙度;缺點(diǎn)——相對(duì)三角反射原理會(huì)貴一些(當(dāng)然,相對(duì)于那些虛高的三角反射原理,也顯得沒那么貴了)。3)激光干涉法:優(yōu)點(diǎn)——精度很高,一般都是納米級(jí);缺點(diǎn)——只能測(cè)量鏡面物體,漫反射物體和反光比較弱的物體不適用,而且被測(cè)體與測(cè)量頭之前的角度一定要非常小。


