在工业计量中有很多需要检测的参数与位移量的变化有关,如力、流量、温度、速度、振动、密度、粘度等。所以位移的测量在工业甚至其他一些领域显得尤为重要,而电容测微仪作为一种非接触式的,能够精准测量微小相对位移、微振动和微小尺寸的仪器,具有温度稳定性好、测量范围大、测量精度高、动态响应好、结构简单等一系列优点,它的相对变化量大,能在特殊环境下工作,如在强光照射下、在核辐射条件、过载冲击
福建电容测微仪
在工业计量中有很多需要检测的参数与位移量的变化有关,如力、流量、温度、速度、振动、密度、粘度等。所以位移的测量在工业甚至其他一些领域显得尤为重要,而电容测微仪作为一种非接触式的,能够精准测量微小相对位移、微振动和微小尺寸的仪器,具有温度稳定性好、测量范围大、测量精度高、动态响应好、结构简单等一系列优点,它的相对变化量大,能在特殊环境下工作,如在强光照射下、在核辐射条件、过载冲击震动环境等。所以在航空、航天、工业生产加工、超精密测量等领域中具有广泛应用。
被测非电量的变化变换成电容量变化的一种传感器,它与常规的光电传感器、电阻式、电感式传感器相比有如下优点:
输入能量极低,需要非常小的输入。由于带电极板间静电引力很小,约到10-5N量级,因此它特别适用于解决输入能量低的测量问题,如微小位移和微小压力变化的精密测量。
作为电容式测微仪的核心,发展的较为成熟、应用较为广泛的转换电路形式有调频式、运算放大式、脉冲调宽式和AC桥路法等;按结构形式分类,电容位移传感器可以分为,变极距型、变面积型和变介质常数型等。变面积型电容传感器可以测量较大的位移,量程为零点几毫米至几毫米之间,线性度优于0.5%,分辨力为0.01~0.001μm。变极距型电容传感器主要适用于较小位移的测量量程在0.01μm至几百微米,精度可达到0.01μm以内,分辨力可以达到0.001μm以内。其中基本的是平面变极距型,主要用于精密测量、精密定位等。电容测微仪可以测量一般的长度,也可测量振动、压力、介质的温度等多种参数。它既可以进行静态测量,也可以进行动态测量;据目前相关材料看,电容测微仪的分辨力可以达到1nm~0.1nm,用于测量微位移及微小尺寸的系统精度能达到10nm左右,测量压力及压差的系统精度达到帕级,此外测量振动、薄膜厚度及液位的仪器均得到成功的应用,特别是近年来出现的成功应用电容测微仪技术测量盲小孔和微孔直径。现在电容测微仪的主要生产厂家有天津大学精仪学院,英国Queensgate Instrument公司,美国Wanye Kerr公司等。
光学干涉显微镜测量技术,包括外差干涉测量技术、超短波长干涉测量技术、基于F-P(Febry-Perot)标准的测量技术等。随着新技术、新方法的利用亦具有纳米级测量精度。外差干涉测量技术具有高的位相分辨率和空间分辨率,如光外差干涉轮廓仪具有0.1nm分辨率;基于频率跟踪的F-P标准具测量技术具有极高的灵敏度和准确度,其精度0.001nm,其测量范围受激光器调频范围的限制,仅有0.1μm。而扫描电子显微镜(SEM)可使几十个原子大小物体成像。
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