Messmittel - Kapazitiver Wegsensor

Wahrer Abstand: 0.25000 mm 0.2500 mm
Sensor
(Messelektrode)
Messobjekt (Target)
Dielektrizitätszahl (εr): 1.00 (Luft)
Sensorkapazität (C): 4.00 pF
Analogausgang (U): 5.000 V
X: Abstand (d) Y: Kapazität (C)
Spalt-Verunreinigung (Ölfilm / Emulsion) simulieren
Luftspalt rein (εr ≈ 1.0). Messung ist ideal.
ELEKTRISCH (Berührungslos)

Prinzip & Auflösung

  • Werkzeug: Kapazitiver Wegsensor
  • Prinzip: Plattenkondensator. Der Sensor und das (geerdete) Messobjekt bilden die Elektroden. Die Kapazität C = ε0 · εr · (A / d) ändert sich reziprok (1/x) zum Abstand d.
  • Auflösung: 0,001 mm – 0,00001 mm (1 µm bis 10 nm)
  • Technik: Ein Schutzringkondensator (Guard Ring) zwingt die elektrischen Feldlinien der inneren Messelektrode in eine perfekte Parallelität, um Randeffekte zu minimieren. Die Elektronik linearisiert das 1/d Signal zu einer proportionalen Ausgangsspannung.
VORTEILE NACHTEILE

Eigenschaften & Einsatz

  • Vorteil: Völlig berührungslos und verschleißfrei. Keine Rückwirkung/Kraft auf das Bauteil.
  • Vorteil: Extrem hohe Auflösung und Bandbreite (dynamische Messungen an rotierenden Wellen).
  • Nachteil: Sehr kleiner Arbeitsabstand (meist < 1 mm). Die Messung ist extrem abhängig von der Dielektrizitätskonstante (εr) des Spaltmediums. Schmutz, Wasser oder Öl im Spalt verfälschen das Ergebnis massiv!
  • Einsatzgebiet: Spindelüberwachung (Rundlauf), Dickenmessung von Folien/Bändern, Positionierung von Linsenstrukturen.