Kapazitive Sensoren für Weg, Abstand & Position, Überblick



Beschreibung

Kapazitive Sensoren sind konzipiert für berührungslose Weg-, Abstands- und Positionsmessungen. In den Messungen extrem stabil und nanometergenau auflösend, werden kapazitive Sensoren capaNCDT besonders für hochpräzise Anwendungen in Labor und Industrie eingesetzt.


background image

capa

NCDT

// Kapazitive Sensoren für Weg, Abstand & Position

Mehr Präzision.

background image

2

Messprinzip

capa

NCDT

Messprinzip
Das Prinzip der kapazitiven Wegmessung
mit dem System capaNCDT (capacitive Non-
Contact Displacement Transducer) basiert auf
der Wirkungsweise des idealen Plattenkon-
densators. Die beiden Plattenelektroden wer-
den durch den Sensor und das gegenüber-
liegende Messobjekt gebildet. Durchfließt ein
Wechselstrom mit konstanter Amplitude den
Sensorkondensator, so ist die Amplitude der
Wechselspannung am Sensor dem Abstand
der Kondensatorelektroden proportional. Die
Wechselspannung wird demoduliert und z.B.
als Analogsignal ausgegeben.

Vorteile des Messprinzips

ƒ

Verschleißfreie und berührunglose Messung

ƒ

Keine störende Krafteinwirkung auf das
Messobjekt

ƒ

Unabhängig von Leitfähigkeits-Schwankun-
gen elektrisch leitender Messobjekte

ƒ

Höchste Messgenauigkeit und Stabilität

ƒ

Hohe Bandbreite für schnelle Messungen

Unübertroffene Genauigkeit
Der Einsatz in der Praxis zeigt, dass capaN-
CDT Messsysteme in Sachen Linearität, Re-
produzierbarkeit und Auflösung Bestwerte
erzielen. In typischen Industrieumgebungen
werden Submikrometergenauigkeiten er-
reicht, während in sauberer Umgebung Sub-
Nanometergenauigkeiten erzielt werden.

Einsatz von kapazitiven Sensoren
Kapazitive Sensoren messen gegen alle elek-
trisch leitfähigen Objekte, aber auch gegen
Isolatoren bei entsprechender Beschaltung.
Die kapazitiven Sensoren werden zur Weg-
messung, Positionsmessung und auch Di-
ckenmessung eingesetzt.
Das kapazitive Messprinzip zählt zu den präzi-
sesten Messverfahren in der berührungslosen
Wegmessung. Das Messprinzip fordert eine
saubere Umgebung, da sich eine Änderung
des Dielektrikums

ε

r

auf das Messergebnis

auswirkt.

Modernste Controller Technologie mit
einfacher Bedienung
Die modernen capaNCDT Controller bieten
die ideale Basis für verschiedenste Anwen-
dungsbereiche. Verschiedene Schnittstellen
und die einfache Bedienung über das Webi-
nterface erlauben eine schnelle Einbindung in
die jeweilige Anwendungsumgebung.

Messprinzip

Schutzring

Messfleck

Gehäuse

Feldlinien

Kondensator

background image

3

Unübertroffene Genauigkeit

ƒ

Auflösung ab 0,0375 nm

ƒ

Linearität ab 0,1 µm

ƒ

Reproduzierbarkeit ab 0,0003 % d.M.

Höchste Stabilität

ƒ

Temperaturstabilität 5 ppm
(Temperaturbereich -270°C bis +200°C,
höhere Temperaturen auf Anfrage)

ƒ

Langzeitstabilität ±0,002 % d.M. / Monat

Umfangreiches Sensorprogramm

ƒ

25 Standardsensoren mit Messbereichen
von 0,05 mm bis 10 mm

ƒ

Controller mit Bedienung über Webbrowser,
Rechenfunktionen, Analogschnittstelle,
Ethernet und EtherCAT

Einzigartiger Sensoraufbau
Einzigartig bei capaNCDT Sensoren ist der vollständig triaxiale Sensoraufbau, bei dem  an der
vorderen Sensorkante neben der Messelektrode sich auch die Schutzringelektrode und die Er-
dung befinden. Daher können capaNCDT Sensoren auch in leitfähige Materialien völlig bündig
verbaut werden. Zudem ist eine Berührung der Sensoren bei mehrkanaligen Messungen zuläs-
sig. Eine Störung des Messfeldes wird durch den triaxialen Sensoraufbau zuverlässig vermieden.

Aktive Triaxialkabel
Kapazitive Messsysteme von Micro-Epsilon arbeiten mit einem einzigartigen aktiven und rausch-
armen Kabel in Verbindung mit einem aktiven Schutzring-Kondensator. Durch die doppelte
Schirmung des Feldes wird ein besonders hochwertiges Signal ermöglicht. Das System verfügt
über eine praktisch perfekte elektrische Schirmdichtigkeit, die eine präzise Messung sicherstellt.
Zudem ermöglicht die Schutzringelektrode ein geschütztes, völlig homogenes Messfeld für au-
ßerordentlich hohe Stabilität und störungsfreie, genaue Messungen.

Sensor- und Controllertausch ohne Kalibrierung
Das von Micro-Epsilon entwickelte kapazitive Messverfahren erlaubt einen einfachen Sensor-
tausch in nur wenigen Sekunden. Der einfache Wechsel von Sensoren mit unterschiedlichen
Messbereichen sowie der Austausch verschiedener capaNCDT-Controller ist ohne Kalibrierung
problemlos durchzuführen. Herkömmliche Systeme müssen hierbei einer aufwendigen Kalibrie-
rung und Linearisierung unterzogen werden.

Berührungslose Messobjekt-Erdung
Anders als bei herkömmlichen Systemen muss das Messobjekt bei Synchronisierung von zwei
capaNCDT-Geräten nicht zwingend geerdet werden. Die maximale Signalgüte wird jedoch nur
bei geerdeten Messobjekten erreicht.

Sensoren für kundenspezifische Anwendungen und OEM
Für besondere Aufgabenstellungen modifizieren wir die Messsysteme exklusiv nach Ihren Vor-
gaben. Oft angefragte Änderungen sind z.B. geänderte Bauformen, Messobjektabstimmungen,
Befestigungsoptionen, individuelle Kabellängen, abgeänderte Messbereiche oder Sensoren mit
bereits integriertem Controller.

Messelektrode

Schutzringelektrode

Erdung

Erdung

Messelektrode

Homogenes

Messfeld

Inhomogenes
Messfeld

Schutzfeld

MICRO-EPSILON capaNCDT Sensor

Herkömmlicher kapazitiver Wegsensor

Messelektrode

Schutzringelektrode

Erdung

Erdung

Messelektrode

Homogenes

Messfeld

Inhomogenes

Messfeld

Schutzfeld

MICRO-EPSILON capaNCDT Sensor

Herkömmlicher kapazitiver Wegsensor

Triaxialer Aufbau für hochgenaue Messungen

Zubehör

Seite 20 - 21

Technische Hinweise/Anwendungen

Seite 22 - 27

Übersicht kapazitive Wegsensoren

Seite 04 - 09

Zylindrische Sensoren, Flachsensoren

Mehrkanalsystem für höchste Auflösung   Seite 10 - 13

capaNCDT 6500

Modulares Mehrkanal-Messsystem

Seite 14 - 17

capaNCDT 6200

Kompaktes Einkanal-Messsystem

Seite 18 - 19

capaNCDT 6110

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4

Sensor Typ

CS005

CS02

CS05

CSE05

CS08

Artikel-Nummer

6610083

6610051

6610053

6610102

6610080

Messbereich

reduziert 0,025 mm

0,1 mm

0,25 mm

0,25 mm

0,4 mm

nominal 0,05 mm

0,2 mm

0,5 mm

0,5 mm

0,8 mm

erweitert 0,1 mm

0,4 mm

1 mm

1 mm

1,6 mm

Linearität

1)

0,15 µm

0,4 µm

0,15 µm

0,15 µm

0,4 µm

0,3% d.M.

0,2% d.M.

0,03% d.M.

0,03% d.M.

0,2% d.M.

Auflösung

1)

(statisch, 2Hz)

0,0375 nm

0,15 nm

0,375 nm

0,375 nm

0,6 nm

Auflösung

1)

(dynamisch, 8,5kHz)

1 nm

4 nm

10 nm

10 nm

16 nm

Temperaturstabilität Nullpunkt

4)

-60 nm/°C

-60 nm/°C

-60 nm/°C

-60 nm/°C

-60 nm/°C

Temperaturstabilität Empfindlichkeit

-0,5 nm/°C

-2 nm/°C

-5 nm/°C

-5 nm/°C

-8 nm/°C

Temperaturbereich Betrieb

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

Temperaturbereich Lagerung

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

Zulässige Luftfeuchtigkeit

2)

0 … 95% r.H.

0 … 95% r.H.

0 … 95% r.H.

0 … 95% r.H.

0 … 95% r.H.

Abmessungen

Ø6 × 12 mm

Ø6 × 12 mm

Ø8 × 12 mm

Ø6 × 12 mm

Ø10 × 15 mm

Aktive Messfläche

Ø1,3 mm

Ø2,3 mm

Ø3,9 mm

Ø3,9 mm

Ø4,9 mm

Schirmelektrodenbreite

0,8 mm

1 mm

1,4 mm

0,8 mm

1,6 mm

Mindestdurchmesser Messobjekt

Ø3 mm

Ø5 mm

Ø7 mm

Ø6 mm

Ø9 mm

Gewicht

2 g

2 g

4 g

2 g

7 g

Material (Gehäuse)

NiFe

3)

(magn.)

NiFe (magn.)

NiFe (magn.)

NiFe (magn.)

NiFe (magn.)

Anschlussart

Buchse Typ C

Buchse Typ C

Buchse Typ C

Buchse Typ C

Buchse Typ C

Befestigungsart

Radialklemmung

Radialklemmung

Radialklemmung

Radialklemmung

Radialklemmung

d.M. = des Messbereichs

1)

gültig bei Betrieb mit Referenz-Controller, bezogen auf nominalen Messbereich

2)

nicht kondensierend

3)

Version aus Titan erhältlich

4)

Bei Befestigung des Sensors in der Mitte des Klemmbereiches

Steckerseite

12

-0.

2

Ø6f7

3

11

Steckerseite

12

-0.

2

Ø6f7

Ø8f7

12

-0.

2

Steckerseite

15

-0.

2

Ø10f7

Steckerseite

17,5

13,7

8,6

Ø5,4

Ø6

16

13,1

8

16,9

Ø6

Ø5,4

Ø4

Stecker Typ C

Stecker Typ C/90

Steckerseite

9

Ø5.7

12

Ø6f7

Zylindrische Sensoren mit Buchse

capa

NCDT

Sensorspezifikationen
Die Sensoren sind als Schutzring-Kondensatoren aufgebaut. Sie
werden mit einem Triaxialkabel an die Signalaufbereitungselektronik
angeschlossen. Das Sensorkabel wird über hochwertige Stecker
mit dem Sensor verbunden. Alle Standardsensoren sind innerhalb
einer maximalen Abweichung von 0,3 % ohne Nachkalibrierung zu
verwenden. Individuell abgestimmte Sondersensoren werden auf
Anfrage gefertigt.

Messbereichserweiterung/-verkürzung
Die capaNCDT Controller können optional so konfiguriert werden,
dass die Standardmessbereiche der Sensoren auf die Hälfte redu-
ziert bzw. um den Faktor 2 erweitert werden. Die Verkürzung bringt
eine Erhöhung der Genauigkeit mit sich, die Messbereichserweite-
rung eine verringerte Genauigkeit.

background image

5

Montage zylindrische Sensoren
Alle Sensoren können sowohl freistehend als auch bündig installiert werden.
Die Befestigung erfolgt durch Klemmung oder mit einer Spannzange.

Montage mit Spannzange

Montage mit Madenschraube (Kunststoff)

Sensor Typ

CS1

CS1HP

CSE1

CS2

CSE2

Artikel-Nummer

6610054

6610074

6610103

6610052

6610104

Messbereich

reduziert 0,5 mm

0,5 mm

0,5 mm

1 mm

1 mm

nominal 1 mm

1 mm

1 mm

2 mm

2 mm

erweitert 2 mm

2 mm

2 mm

4 mm

4 mm

Linearität

1)

1,5 µm

1,5 µm

2 µm

1 µm

2,6 µm

0,15% d.M.

0,15% d.M.

0,2% d.M.

0,05% d.M.

0,13% d.M.

Auflösung

1)

(statisch, 2Hz)

0,75 nm

0,75 nm

0,75 nm

1,5 nm

1,5 nm

Auflösung

1)

(dynamisch, 8,5kHz)

20 nm

20 nm

20 nm

40 nm

40 nm

Temperaturstabilität Nullpunkt

4)

-170 nm/°C

-60 nm/°C

-60 nm/°C

-170 nm/°C

-170 nm/°C

Temperaturstabilität Empfindlichkeit

-32 nm/°C

-10 nm/°C

-10 nm/°C

-64 nm/°C

-64 nm/°C

Temperaturbereich Betrieb

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

Temperaturbereich Lagerung

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

Zulässige Luftfeuchtigkeit

2)

0 … 95% r.H.

0 … 95% r.H.

0 … 95% r.H.

0 … 95% r.H.

0 … 95% r.H.

Abmessungen

Ø10 × 21 mm

Ø10 × 20 mm

Ø8 × 12 mm

Ø20 × 24 mm

Ø14 × 22 mm

Aktive Messfläche

Ø5,7

Ø5,7 mm

Ø5,7 mm

Ø7,9 mm

Ø8,0 mm

Schirmelektrodenbreite

1,5 mm

1,5 mm

0,9 mm

4,4 mm

2,7 mm

Mindestdurchmesser Messobjekt

Ø9 mm

Ø9 mm

Ø8 mm

Ø17 mm

Ø14 mm

Gewicht

8 g

8 g

3,5 g

50 g

20 g

Material (Gehäuse)

1.4404

3)

(nicht-magn.) NiFe (magn.)

NiFe (magn.)

1.4404

3)

(nicht-magn.) 1.4404 (nicht-magn.)

Anschlussart

Buchse Typ B

Buchse Typ B

Buchse Typ C

Buchse Typ B

Buchse Typ B

Befestigungsart

Radialklemmung

Radialklemmung

Radialklemmung

Radialklemmung

Radialklemmung

d.M. = des Messbereichs

1)

gültig bei Betrieb mit Referenz-Controller, bezogen auf nominalen Messbereich

2)

nicht kondensierend

3)

Version aus Titan erhältlich

4)

Bei Befestigung des Sensors in der Mitte des Klemmbereiches

20.00

-0.

2

Ø10f7

Steckerseite

21.00

-0.

2

Ø10f7

Steckerseite

24.00

-0.2

Ø20h7

Steckerseite

Ø7

Ø9,5

37

27

20,5

30,5

25

Ø7

Ø10

Stecker Typ B/90

Stecker Typ B

Steckerseite

9 12

Ø7.7

Ø8f7

Ø13.7

Ø14h7

Steckerseite

18.5

22

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6

Sensor Typ

CS3

CS5

CS10

Artikel-Nummer

6610055

6610056

6610057

Messbereich

reduziert 1,5 mm

2,5 mm

5 mm

nominal 3 mm

5 mm

10 mm

erweitert 6 mm

10 mm

20 mm

Linearität

1)

0,9 µm

2,5 µm

15 µm

0,03% d.M.

0,05% d.M.

0,15% d.M.

Auflösung

1)

(statisch, 2Hz)

2,25 nm

3,75 nm

7,5 nm

Auflösung

1)

(dynamisch, 8,5kHz)

60 nm

100 nm

200 nm

Temperaturstabilität Nullpunkt

4)

-170 nm/°C

-170 nm/°C

-170 nm/°C

Temperaturstabilität Empfindlichkeit

-96 nm/°C

-160 nm/°C

-320 nm/°C

Temperaturbereich Betrieb

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

Temperaturbereich Lagerung

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

Zulässige Luftfeuchtigkeit

2)

0 … 95% r.H.

0 … 95% r.H.

0 … 95% r.H.

Abmessungen

Ø30 × 24 mm

Ø40 × 24 mm

Ø60 × 24 mm

Aktive Messfläche

Ø9,8 mm

Ø12,6 mm

Ø17,8 mm

Schirmelektrodenbreite

8 mm

11,6 mm

19 mm

Mindestdurchmesser Messobjekt

Ø27 mm

Ø37 mm

Ø57 mm

Gewicht

70 g

95 g

180 g

Material (Gehäuse)

1.4404

(nicht-magn.)

1.4404

3)

(nicht-magn.)

1.4404

3)

(nicht-magn.)

Anschlussart

Buchse Typ B

Buchse Typ B

Buchse Typ B

Befestigungsart

Radialklemmung

Radialklemmung

Radialklemmung

d.M. = des Messbereichs

1)

gültig bei Betrieb mit Referenz-Controller, bezogen auf nominalen Messbereich

2)

nicht kondensierend

3)

Version aus Titan erhältlich

4)

Bei Befestigung des Sensors in der Mitte des Klemmbereiches

Ø40h7

Ø20h7

16.5

24

-0.2

Steckerseite

Ø60h7

Ø20h7

16.5

24

-0.2

Steckerseite

Ø30h7

Ø20h7

16.5

24

-0.2

Steckerseite

Zylindrische Sensoren mit Buchse

capa

NCDT

background image

7

Sensor Typ

CSG0,50-CAm2,0

CSG1,00-CAm2,0

Artikel-Nummer

6610112

6610111

Messbereich

Standard 0,5 mm

1 mm

Spaltdicke

1)

0,9 - 1,9 mm

0,9 - 2,9 mm

Linearität

2)

0,5 µm

1 µm

Auflösung

2)

(statisch, 2Hz)

4 nm

8 nm

Auflösung

2)

(dynamisch, 8,5kHz)

90 nm

180 nm

Temperaturstabilität Nullpunkt

-50 nm/°C

-50 nm/°C

Temperaturstabilität Empfindlichkeit

-20 nm/°C

-40 nm/°C

Temperaturbereich Betrieb

-50…+100 °C

-50…+100 °C

Temperaturbereich Lagerung

-50…+100 °C

-50…+100 °C

Zulässige Luftfeuchtigkeit

3)

0…95%

0…95%

Abmessungen (ohne Gehäuse)

200 x 15 x 0,9 mm

200 x 15 x 0,9 mm

Aktive Messfläche

3 x 4,3 mm

4,2 x 5,1 mm

Schirmelektrodenbreite

2,7 mm

2,2 mm

Mindestdurchmesser Messobjekt

ca. 7 x 8 mm

ca. 8 x 9 mm

Gewicht

77g

77g

Material (Gehäuse)

1.4301

1.4301

Material (Sensor)

FR4

FR4

Kabel integriert

2 m

2 m

1)

Sensordicke + Messbereich auf beiden Seiten

2)

gültig bei Betrieb mit Controller DT6530

3)

nicht kondensierend

4.2

6.2

3.85

4.4

2.9

4.2

4.5

5.4

4.2

6.2

3.85

4.4

2.9

4.2

4.5

5.4

Flachsensoren mit Stecker

200

216

9.9

15

20.2

1

R2

Sensorstrukturen

Dicke 0,9

-0.05

Ø7

Ø9,5

37

27

20,5

30,5

25

Ø7

Ø10

Stecker Typ B/90

Stecker Typ B

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8

Sensor Typ

CSH02FL-CRm1,4

CSH05FL-CRm1,4

CSH1FL-CRm1,4

CSH1,2FL-CRm1,4

CSH2FL-CRm1,4

Artikel-Nummer

6610075

6610085

6610072

6610077

6610094

Messbereich

reduziert 0,1 mm

0,25 mm

0,5 mm

0,6 mm

1 mm

nominal 0,2 mm

0,5 mm

1 mm

1,2 mm

2 mm

erweitert 0,4 mm

1 mm

2 mm

2,4 mm

4 mm

Linearität

1)

0,05 µm

0,09 µm

0,2 µm

0,84 µm

0,32 µm

0,025% d.M.

0,018% d.M.

0,02% d.M.

0,07% d.M.

0,016% d.M.

Auflösung

1)

(statisch, 2Hz)

0,15 nm

0,38 nm

0,75 nm

0,9 nm

1,5 nm

Auflösung

1)

(dynamisch, 8,5kHz)

4 nm

10 nm

20 nm

24 nm

40 nm

Temperaturstabilität
Nullpunkt

4)

-37,6 bzw.
2,4 nm/°C

-37,6 bzw.
2,4 nm/°C

-37,6 bzw.
2,4 nm/°C

-37,6 bzw.
2,4 nm/°C

-47 bzw. 4 nm/°C

Temperaturstabilität
Empfindlichkeit

-2,4 nm/°C

-6 nm/°C

-12 nm/°C

-14,4 nm/°C

-24 nm/°C

Temperaturbereich Betrieb

-50 … +200°C

-50 … +200°C

-50 … +200°C

-50 … +200°C

-50 … +200°C

Temperaturbereich Lagerung

-50 … +200°C

-50 … +200°C

-50 … +200°C

-50 … +200°C

-50 … +200°C

Zulässige Luftfeuchtigkeit

2)

0 … 95% r.H.

0 … 95% r.H

0 … 95% r.H

0 … 95% r.H

0 … 95% r.H

Abmessungen

3)

10,5 × 8 × 4 mm

10,5 × 8 × 4 mm

17 × 12 × 4 mm

17 × 12 × 4 mm

20 × 20 × 5 mm

Aktive Messfläche

Ø2,6 mm

Ø4,1 mm

Ø5,7 mm

Ø6,3 mm

Ø8,1 mm

Schirmelektrodenbreite

Ø1,9 mm

Ø1,2 mm

Ø2,4 mm

Ø2,1 mm

Ø4,4 mm

Mindestdurchmesser
Messobjekt

Ø7 mm

Ø7 mm

Ø11 mm

Ø11 mm

Ø17 mm

Gewicht
(mit Kabel und Stecker)

28 g

28 g

30 g

30 g

36 g

Material (Gehäuse)

1.4104 (magn.)

1.4104 (magn.)

1.4104 (magn.)

1.4104 (magn.)

1.4104 (magn.)

Kabel integriert

Ø2,1mm×1,4m radial

Ø2,1mm×1,4m radial

Ø2,1mm×1,4m radial

Ø2,1mm×1,4m radial

Ø2,1mm×1,4m radial

Befestigungsart

2x Gewinde M2

2x Gewinde M2

2x für Schraube
M2 DIN 84A

2x für Schraube
M2 DIN 84A

4x für Schraube
M2 DIN 84A

d.M. = des Messbereichs     CSH-Sensoren sind abgestimmt auf Controller mit Standardkabellänge

1)

gültig bei Betrieb mit Referenz-Controller, bezogen auf nominalen Messbereich

2)

nicht kondensierend

3)

ohne Kabel, Knickschutz bzw. Crimphülse

4)

Bei Befestigung des Sensors an der Unterseite bzw. Oberseite

R6

11

2.25

7.5

4.5

0.1

4

5

3.5

0.1

4

4

1.75

6.5

R4

5.5

1.75

6.5

R4

5.5

3.5

0.1

4

4

R6

11

2.25

7.5

4.5

0.1

4

5

20

15.5

20

2.25

7.6

ø3

0.1

5

Montage Flachsensoren
Die Befestigung der Flachsensoren erfolgt über eine Gewindebohrung für M2 (bei den Sensoren
CSH02FL und CSH05FL) bzw. über eine Durchgangsbohrung für Schrauben M2. Die Sensoren
können von oben oder unten verschraubt werden.

Ø2,2

Ø7

Ø9,5

Kabellänge 1,4 m

Sensor

37

27

Stecker bei integrierten Kabeln

Verschraubung von oben
an der Sensorunterseite

Verschraubung von unten
an der Sensoroberseite

Flachsensoren mit integriertem Kabel

capa

NCDT

background image

9

Sensor Typ

CSH02-CAm1,4

CSH05-CAm1,4

CSH1-CAm1,4

CSH1,2-CAm1,4

CSH2-CAm1,4

Artikel-Nummer

6610086

6610087

6610088

6610089

6610107

Messbereich

reduziert 0,1 mm

0,25 mm

0,5 mm

0,6 mm

1 mm

nominal 0,2 mm

0,5 mm

1 mm

1,2 mm

2 mm

erweitert 0,4 mm

1 mm

2 mm

2,4 mm

4 mm

Linearität

1)

0,054 µm

0,13 µm

0,13 µm

0,84 µm

0,5 µm

0,027% d.M.

0,026% d.M.

0,013% d.M.

0,07% d.M.

0,025% d.M.

Auflösung

1)

(statisch, 2Hz)

0,15 nm

0,38 nm

0,75 nm

0,9 nm

1,5 nm

Auflösung

1)

(dynamisch, 8,5kHz)

4 nm

10 nm

20 nm

24 nm

40 nm

Temperaturstabilität Nullpunkt

4)

-19 nm/°C

-19 nm/°C

-19 nm/°C

-19 nm/°C

-19 nm/°C

Temperaturstabilität Empfindlichkeit

-2,4 nm/°C

-6 nm/°C

-12 nm/°C

-14,4 nm/°C

-24 nm/°C

Temperaturbereich Betrieb

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

Temperaturbereich Lagerung

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

-50 … +200 °C

Zulässige Luftfeuchtigkeit

2)

0 … 95% r.H.

0 … 95% r.H.

0 … 95% r.H.

0 … 95% r.H.

0 … 95% r.H.

Abmessungen

3)

Ø8 × 14 mm

Ø8 × 14 mm

Ø12 × 14 mm

Ø12 × 14 mm

Ø20 × 14 mm

Aktive Messfläche

Ø2,6 mm

Ø4,1 mm

Ø5,7 mm

Ø6,3 mm

Ø8,1 mm

Schirmelektrodenbreite

1,9 mm

1,2 mm

2,4 mm

2,1 mm

4,4 mm

Mindestdurchmesser Messobjekt

Ø7 mm

Ø7 mm

Ø11 mm

Ø11 mm

Ø17 mm

Gewicht (mit Kabel und Stecker)

30 g

30 g

33 g

33 g

38 g

Material (Gehäuse)

1.4104 (magn.)

1.4104 (magn.)

1.4104 (magn.)

1.4104 (magn.)

1.4104 (magn.)

Kabel integriert

Ø2,1mm×1,4m axial

Ø2,1mm×1,4m axial

Ø2,1mm×1,4m axial

Ø2,1mm×1,4m axial

Ø2,1mm×1,4m axial

Befestigungsart

Radialklemmung

Radialklemmung

Radialklemmung

Radialklemmung

Radialklemmung

d.M. = des Messbereichs     CSH-Sensoren sind abgestimmt auf Controller mit Standardkabellänge

1)

gültig bei Betrieb mit Referenz-Controller, bezogen auf nominalen Messbereich

2)

nicht kondensierend

3)

ohne Kabel, Knickschutz bzw. Crimphülse

4)

Bei Befestigung des Sensors 2 mm hinter der Stirnfläche

14

10

Ø8g6

33

Ø7.5

Klemm-

bereich

14

10

Ø8g6

33

Ø7.5

Klemm-

bereich

Ø12g6

33

14

10

Ø11.5

Klemm-

bereich

Ø12g6

33

14

10

Ø11.5

Klemm-

bereich

Ø20g6

33

14

10

Ø19.5

Klemm-

bereich

Montage zylindrische Sensoren
Alle Sensoren können sowohl freistehend als auch bündig installiert werden.
Die Befestigung erfolgt durch Klemmung oder mit einer Spannzange.

Wichtig!
Alle Micro-Epsilon Sensoren sind kurzschluss-
sicher. Im Gegensatz zu anderen Systemen
wird der Vorverstärker nicht beschädigt, wenn
die Stirnfläche des Sensors mit dem leitfähi-
gen Messobjekt kurzgeschlossen wird.

Zylindrische Sensoren mit integriertem Kabel

Montage mit Spannzange

Montage mit Madenschraube (Kunststoff)

background image

10

-  Mehrkanal-System mit

sub-nanometergenauer Auflösung

- Nahezu temperaturunabhängig

- Messung auch gegen Isolatoren

-  Als Tischgerät und als Kartenträger

für ein 19-Zoll-Format

-  Integrierte Rechenfunktion, z.B. für

Dickenmesssungen

-  Zahlreiche Filter, Mittelungen,

Triggerfunktionen, Messwertspeicherung,
digitale Linearisierung

Systemaufbau
Das System capaNCDT 6500 ist für mehrkanalige Anwendungen konzipiert und modular aufge-
baut. Bis zu 8 Sensoren werden über einen Vorverstärkerbaustein an die Signalaufbereitungs-
elektronik (Einschübe im Europakartenformat) angeschlossen.
Der Vorverstärker ist bei der Ausführung DL6530 im Gehäuse integriert und wird bei Kabellängen
bis 4 m (mit CC-Kabel) bzw. 8 m (mit CCg-Kabel) verwendet. Bei größeren Kabellängen wird der
externe Vorverstärker CP6001 bzw. CPM6011 eingesetzt.

Ein Messsystem mit n Messkanälen setzt sich zusammen aus:
1. Elektronikgehäuse DT6530 mit Netzteil, Display, Ethernet, Oszillator und Analogausgang
2. n x Demodulator Modul DL6510 (DL6530 mit integriertem Vorverstärker)
3. n x Vorverstärkerkabel
4. n x Vorverstärker CP6001 / CPM6011
5. n x Sensorkabel
6. n x Sensoren

DL6510: Die Komponenten von Position 2 bis 6 werden für jeden Messkanal je einmal benötigt.
DL6530: Die Komponenten von Position 2, 5 und 6 werden für jeden Messkanal je einmal be-
nötigt.

±15VDC  Strom- +5VDC    versorgung

Oszillator

Ethe

rnet Display

230

VAC

100

VAC

Sensoren

Sensorkabel

Vorverstärker

Netz

Vorverstärkerkabel

Demodulator

DL 6510

Demodulator

DL 6510

Demodulator

DL 6510

Demodulator

DL 6510

Demodulator

DL 6530

Demodulator

DL 6530

Demodulator

DL 6530

Demodulator

DL 6530

Kanal 1

Kanal 2

Kanal 3

Kanal 4

Kanal 5

Kanal 6

Kanal 7

Kanal 8

Signalausgangsbuchse

D-Sub, 37-polig

Kapazitives Mehrkanalsystem für höchste Auflösung

capa

NCDT

6500

background image

11

Systemvarianten

capaNCDT 6500
(mit integriertem Vorverstärker)

ƒ

Controller DT6530 / DT6530C

ƒ

Demodulator DL6530

ƒ

Sensorkabel

ƒ

Sensor

capaNCDT 6510
(mit externem Vorverstärker)

ƒ

Controller DT6530 / DT6530C

ƒ

Demodulator DL6510

ƒ

Sensorkabel

ƒ

Sensor

ƒ

Vorverstärker CPM6011 / CP6001

ƒ

Vorverstärkerkabel

Webinterface
Über die Ethernet-Schnittstelle wird das Webinterface aufgerufen, mit dem der Controller
konfiguriert wird. Bis zu 8 Kanäle lassen sich visualisieren und arithmetisch verknüpfen.

CP6001
Externer Vorverstärker für
hochpräzise Messungen

CPM6011
Externer Vorverstärker für
Standardmessungen

Controller DT6530C mit 2 Kanälen

Controller DT6530 für bis zu 8 Kanäle

background image

12

DL6530/6510 Frontansicht

DL6510:

Anschluss CP6001

LED: Offset

LED: Status

BNC: Analog-Ausgang

DL 6530:

Anschluss Sensor

LED: Range

Poti: Gain

Poti: Lin

Poti: Offset

Controller DT6530 8-Kanal-Ausführung

Controller DT6530C 2-Kanal-Ausführung

448,70

235,5

255,5

132,55

7,5

427,3

Text

255,5

112,35

235,5

235,5

255,5

132,55

7,5

214

Text

112,35

CPM6011 kapazitiver Vorverstärker

4,5

8

114

Sensor

Controlle

r

61,4

7

19,3

2,5x45°

ø3,2

73

84,6

78,8

ø4,2

4,2

9,8

5,8

8,5

25

2

15

CP6001 kapazitiver Vorverstärker

Montagewinkel für CP6001

85,6

42

11

,5

34,6

CONTROLLER

SENSOR

39.4

55

67

80

25

x=Kabellänge 5 ... 25 m (Standard 5 m)

Vorverstärker-Anschlusskabel CA5, CAx

Ø 4,3 ±0,3

Ø 8,9

SW8

~35

~25

Kapazitives Mehrkanalsystem für höchste Auflösung

capa

NCDT

6500

background image

13

Controller-Typ

DT6530

DT6530 in Verbindung mit CPM6011

Auflösung statisch

0,000075 % d.M.

0,0006 % d.M.

Auflösung dynamisch

0,002 % d.M. (8,5 kHz)

0,015 % d.M. (8,5 kHz)

Bandbreite Ausgang analog

8,5 kHz (-3dB)

8,5 kHz (-3dB)

Bandbreite umschaltbar

20 Hz; 1 kHz; 8,5 kHz

20 Hz; 1 kHz; 8,5 kHz

Datenrate Ausgang digital

4 x 7,8 kSa/s; 8 x 3,9 kSa/s

4 x 7,8 kSa/s; 8 x 3,9 kSa/s

Linearität (typisch)

±0,025 % d.M.

±0,05 % d.M.

max. Empfindlichkeitsabweichung

±0,05 % d.M.

±0,1 % d.M.

Reproduzierbarkeit

0,0003 % d.M.

0.001% d.M.

Langzeitstabilität

±0,002 % d.M. / Monat

±0,02 % d.M. / Monat

Synchronbetrieb möglich

ja

ja

Isolatormessung

ja

nein

Temperaturstabilität

± Digital: 5 ppm/°C  Analog: 10 ppm/°C

80 ppm/°C

Temperaturbereich Betrieb

Sensor -50 ... + 200 °C

-50 ... + 200 °C

Controller +10 ... +60 °C

+10 ... +60 °C

Temperaturbereich lagernd

-10 ... +75 °C

-10 ... +75 °C

Versorgung

230 VAC

230 VAC

Ausgang

0…10 V (max. 10 mA kurzschlusssicher);

0…10 V (max. 10 mA kurzschlusssicher);

4…20 mA (max. Bürde 500 Ohm)

4…20 mA (max. Bürde 500 Ohm)

optional: 0...20 mA (Bürde max. 500 Ohm)

optional: 0...20 mA (Bürde max. 500 Ohm)

Ethernet 24 Bit; EtherCAT

Ethernet 24 Bit; EtherCAT

Sensoren

alle Sensoren geeignet

alle Sensoren geeignet

Sensorkabel Standard

CC-Kabel ≤ 1 m
CCm-Kabel = 1,4 m
CCg-Kabel = 2 m

CC-Kabel ≤ 1 m
CCm-Kabel = 1,4 m
CCg-Kabel = 2 m

Sensorkabel Sonderabstimmung

2-fache / 3-fache / 4-fache Standardkabellänge

2-fache / 3-fache / 4-fache Standardkabellänge

Trigger

TTL, 5 V

TTL, 5 V

Kanalanzahl

max. 8

max. 8

d.M. = des Messbereichs

Optionen

Artikelnummer

Bezeichnung

Beschreibung

2982011

EMR2 CP6001

erweiterter Messbereich (Faktor: 2) in Verbindung mit DL6510

2982013

RMR 1/2 CP6001

verkürzter Messbereich (Faktor: 1/2) in Verbindung mit DL6510

2982015

ECL2 CP6001

Sonderabstimmung für 2-fache Standardkabellänge in Verbindung mit DL6510

2982017

ECL3 CP6001

Sonderabstimmung für 3-fache Standardkabellänge in Verbindung mit DL6510

2982026

ECL4 CP6001

Sonderabstimmung für 4-fache Standardkabellänge in Verbindung mit DL6510

2982028

ECL2 CPM6011

Sonderabstimmung für 2 m Sensorkabel in Verbindung mit DL6510

2982019

EMR2 DL65x0

erweiterter Messbereich (Faktor: 2)

2982020

RMR 1/2 DL65x0

verkürzter Messbereich (Faktor: 1/2)

2982021

ECL2 DL65x0

Sonderabstimmung für 2-fache Standardkabellänge

2982023

ECL3 DL65x0

Sonderabstimmung für 3-fache Standardkabellänge

2982025

ECL4 DL65x0

Sonderabstimmung für 4 m Sensorkabel

2982033

EMR2 CPM6011

erweiterter Messbereich (Faktor: 2)

background image

14

Systemaufbau
Das capaNCDT 6200 ist ein neu konzipiertes Messsystem und besticht besonders durch sein
Preis-Leistungs-Verhältnis. Durch den modularen Aufbau lassen sich auf einfache Art und Weise
bis zu 4 Kanäle zusammenfügen. Das Messsystem besteht aus einem Controller und dem jewei-
ligen Demodulator für den Sensor. Die im Controller integrierte Ethernet-Schnittstelle erlaubt eine
schnelle und einfache Konfiguration über einen Webbrowser. Für hochauflösende Messungen
ist der Demodulator DL6230 verfügbar. Für schnelle Messungen bis 20 kHz wird das capaNCDT
6222 eingesetzt.
Der kompakte Controller kann sowohl als Tischgerät genutzt, über Adapter auf Hutschienen
oder an der Wand montiert werden. Das capaNCDT 6200 ist mit allen Sensormodellen von
Micro-Epsilon kompatibel.

Ein Messsystem setzt sich zusammen aus:

ƒ

Kontrolleinheit DT62xx

ƒ

Demodulator DL62xx

ƒ

Sensor

ƒ

Sensorkabel

ƒ

Versorgungskabel

ƒ

Ethernetkabel / EtherCAT-Kabel

ƒ

Signal-Ausgangskabel

Zubehör:

ƒ

Signalausgangskabel

ƒ

Versorgungskabel

ƒ

Hutschienenklammern

ƒ

Montageplatten für Wandmontage

Blockschaltbild

DT62xx

DL62xx

DL62xx

Oszillator

Power/
interner Bus

Clock/Sync

Mikrocontroller

Interface

Trigger

Ether

net

EtherCA

T

(nur DT6230)

Spannung 0...10 V

Strom   4...20 mA

Spannung 0...10 V

Strom   4...20 mA

Sensor

Sensor

Spannungs-

aufbereitung

Versorgung

12...36 V

Sync in

(nur DT6230)

Sync out

(nur DT6230)

Vorverstärker

Signalaufbereitung

· Demodulation
· umschaltbarer Analogfilter
· einstellbarer Nullpunkt
· A/D-Wandler

Vorverstärker

Signalaufbereitung

· Demodulation
· umschaltbarer Analogfilter
· einstellbarer Nullpunkt
· A/D-Wandler

- Modular erweiterbar bis zu 4 Kanäle

- Ethernet / EtherCAT Schnittstelle

-  Einfache Konfiguration über

Weboberfläche

- Auflösung: bis 0,0005% d.M.

- Bandbreite: bis 20 kHz

- Datenrate digital: 4 x 3,9 kSa/s

- Triggerbar

- Synchronisierbar

Modulares Mehrkanal-Messsystem

capa

NCDT

6200

Webinterface
Über die Ethernet-Schnittstelle wird das Webinterface auf-
gerufen, mit dem der Controller konfiguriert wird. Bis zu 8
Kanäle lassen sich visualisieren und arithmetisch verknüpfen.

background image

15

- Modular erweiterbar bis zu 4 Kanäle

- Ethernet / EtherCAT Schnittstelle

-  Einfache Konfiguration über

Weboberfläche

- Auflösung: bis 0,0005% d.M.

- Bandbreite: bis 20 kHz

- Datenrate digital: 4 x 3,9 kSa/s

- Triggerbar

- Synchronisierbar

Controller-Typ DT62x0

Demodulator DL6220

Demodulator DL6230

Auflösung statisch

0,004 % d.M.

0,0005 % d.M.

Auflösung dynamisch

0,02 % d.M. (5 kHz)

0,005 % d.M. (5 kHz)

Bandbreite

5 kHz (-3dB)

5 kHz (-3dB)

Bandbreite umschaltbar

5 kHz, 20 Hz

5 kHz, 20 Hz

Datenrate Ausgang digital

max. 3,906 kSa/s

max. 3,906 kSa/s

Linearität (typisch)

≤ ±0,05 % d.M.

≤ ±0,025 % d.M.

Empfindlichkeitsabweichung

≤ ±0,1 % d.M.

≤ ±0,1 % d.M.

Langzeitstabilität

≤ 0,02 % d.M. / Monat

≤ 0,02 % d.M. / Monat

Synchronbetrieb möglich

DT6220 ja (nur intern)

ja (nur intern)

DT6230 ja

ja

Isolatormessung

nein

nein

Temperaturstabilität

200 ppm/°C

200 ppm/°C

Temperaturbereich Betrieb

Sensor -50 ... + 200 °C

-50 ... + 200 °C

Controller +10 ... +60 °C

+10 ... +60 °C

Temperaturbereich lagernd

-10 … +75 °C

-10 … +75 °C

Versorgung

DT6220 24 VDC (12…36 VDC)

24 VDC (15…36 VDC)

DT6230 24 VDC (15…36 VDC)

24 VDC (15…36 VDC)

Leistungsaufnahme

je DL62x0 1,8 W (typisch); 2,0 W (max.)

1,9 W (typisch); 2,2 W (max.)

DT6220 3,1 W (typisch)

3,1 W (typisch)

DT6230 3,8 W (typisch)

3,8 W (typisch)

Analogausgang

0 … 10 V (kurzschlussfest)

0 … 10 V (kurzschlussfest)

4…20 mA (Bürde max. 500 Ohm)

4…20 mA (Bürde max. 500 Ohm)

Digitalschnittstelle

DT6220 Ethernet

Ethernet

DT6230 Ethernet + EtherCAT

Ethernet + EtherCAT

Sensoren

alle Sensoren geeignet

alle Sensoren geeignet

Sensorkabel Standard

CC-Kabel ≤ 1 m
CCm-Kabel = 1,4 m
CCg-Kabel = 2 m

CC-Kabel ≤ 1 m
CCm-Kabel = 1,4 m
CCg-Kabel = 2 m

Sensorkabel Sonderabstimmung

2-fache / 3-fache Standardkabellänge

2-fache / 3-fache Standardkabellänge

Trigger

TTL, 5 V

TTL, 5 V

Kanalanzahl

max. 4

max. 4

d.M. = des Messbereichs

background image

16

0

0

34

0,5

22,5

52,3

3,6

10,5

0

0

22,5

41,5

12,5

8,35

25

0,5

8

8

8

8

125

90

Controller
DT62xx

Demodulator
DL62xx

DL62xx

DL62xx

DL62xx

Modulares Mehrkanal-Messsystem

capa

NCDT

6200

Controller-Typ DT6222

Demodulator DL6222

Demodulator DL6222/ECL2

Auflösung statisch

0,004 % d.M.

0,004 % d.M.

Auflösung dynamisch

0,05 % d.M. (20 kHz)

0,1 % d.M. (20 kHz)

Bandbreite

20 kHz (-3dB)

20 kHz (-3dB)

Bandbreite umschaltbar

20 kHz, 20 Hz

20 kHz, 20 Hz

Datenrate Ausgang digital

max. 3,906 kSa/s

max. 3,906 kSa/s

Linearität (typisch)

≤ ±0,1 % d.M.

≤ ±0,2 % d.M.

Empfindlichkeitsabweichung

≤ ±0,1 % d.M.

≤ ±0,1 % d.M.

Langzeitstabilität

≤ 0,02 % d.M. / Monat

≤ 0,02 % d.M. / Monat

Synchronbetrieb möglich (mehrere Controller)

nein

nein

Isolatormessung

nein

nein

Temperaturstabilität

200 ppm/°C

200 ppm/°C

Temperaturbereich Betrieb

Sensor -20 ... +200 °C

-20 ... +200 °C

Controller +10 ... +60 °C

+10 ... +60 °C

Temperaturbereich lagernd

-10 … +75 °C

-10 … +75 °C

Versorgung

24 VDC (12…36 VDC)

24 VDC (12…36 VDC)

Leistungsaufnahme

DT6222 2,8 W (typisch)

2,8 W (typisch)

je DL6222 1,2 W (typisch); 1,4 W (max.)

1,2 W (typisch);  1,4 W (max.)

Analogausgang

0 … 10 V (kurzschlussfest)

0 … 10 V (kurzschlussfest)

4…20 mA
(Bürde max. 500 Ohm)

4…20 mA
(Bürde max. 500 Ohm)

Digitalschnittstelle

Ethernet

Ethernet

Sensoren

alle Sensoren geeignet

alle Sensoren geeignet

Sensorkabel Standard

CCm1,4x;  CCg2,0x

CCm2,8x; CCg4,0x

Sensorkabel Sonderabstimmung

≤ 2,8 m (mit CCmxx)  ≤ 4,0 m (mit CCgxx)

≤ 2,8 m (mit CCmxx)  ≤ 4,0 m (mit CCgxx)

Trigger

TTL, 5 V

TTL, 5 V

Kanalanzahl

max. 4

max. 4

d.M. = des Messbereichs

background image

17

Optionen

Art.-Nr.

Bezeichnung

Beschreibung

Passend zu

Art.-Nr. 2303018
DL6220

Art.-Nr. 2303022
DL6220/ECL2

Art.-Nr. 2303023
DL6220/ECL3

Art.-Nr. 2303029
DL6220/LC

2982044

LC DL62x0 digital

Spezielle Linearitätskalibrierung am Digitalausgang

2982045

LC DL62x0 analog Spezielle Linearitätskalibrierung am Analogausgang

2982046

ECL2 DL6220

Sonderabstimmung für 2-fache Standardkabel länge
(CC =2 m / CCm =2,8 m / CCg =4 m)

-

-

2982047

ECL3 DL6220

Sonderabstimmung für 3-fache Standardkabel länge
(CC =3 m / CCm =4,2 m / CCg =6 m)

-

-

2982048

EMR2 DL6220

erweiterter Messbereich (Faktor: 2) beinhaltet
LC DL62x0 digital undLC DL62x0 analog

2982049

RMR1/2 DL6220

reduzierter Messbereich (Faktor: 1/2) beinhaltet
LC DL62x0 digital und LC DL62x0 analog

Art.-Nr.

Bezeichnung

Beschreibung

Passend zu

Art.-Nr. 2303019
DL6230

Art.-Nr. 2303024
DL6230/ECL2

Art.-Nr. 2303025
DL6230/ECL3

Art.-Nr. 2303030
DL6230/LC

2982044

LC DL62x0 digital

Spezielle Linearitätskalibrierung am Digitalausgang

2982045

LC DL62x0 analog Spezielle Linearitätskalibrierung am Analogausgang

2982054

ECL2 DL6230

Sonderabstimmung für 2-fache Standardkabel länge
(CC =2 m / CCm =2,8 m / CCg =4 m)

-

-

2982055

ECL3 DL6230

Sonderabstimmung für 3-fache Standardkabellänge
(CC =3 m / CCm =4,2 m / CCg =6 m)

-

-

2982051

EMR2 DL6230

erweiterter Messbereich (Faktor: 2) beinhaltet LC
DL62x0 digital und LC DL62x0 analog

2982052

EMR3 DL6230

erweiterter Messbereich (Faktor: 3) beinhaltet LC
DL62x0 digital und LC DL62x0 analog

2982053

RMR1/2 DL6230

reduzierter Messbereich (Faktor: 1/2) beinhaltet LC
DL62x0 digital und LC DL62x0 analog

Art.-Nr.

Bezeichnung

Beschreibung

Passend zu

Art.-Nr. 2303035
DL6222

Art.-Nr. 2303036
DL6222/ECL2

Art.-Nr. 2303038
DL6222/LC

2982045

LC DL62x0 analog Spezielle Linearitätskalibrierung am Analogausgang

2982059

ECL2 DL6222

Sonderabstimmung für 2-fache Sensorkabellänge

-

2982061

EMR2 DL6222

Erweiterter Messbereich (Faktor: 2)

2982062

RMR1/2 DL6222

Verkürzter Messbereich (Faktor: 1/2)

• Option bereits in Artikel enthalten

○ Option verfügbar

-  Option nicht möglich

background image

5 pol. Buchse

Signal

f

OSZ

31kHz

9...36V

Oszillator

Demodulator

Vorverstärker

Sensor

Sensor-
kabel

Spannungs-
aufbereitung

Systemaufbau
Das capaNCDT 6110 ist ein kapazitives Einkanalsystem, das kompatibel zu allen kapazitiven
Sensoren von Micro-Epsilon ist. Das analoge Messsystem besticht durch seine kompakte Bau-
form bei gleichzeitig hoher Performanz. Durch die miniaturisierte Bauform und die einfache Be-
dienung ist es besonders zur Maschinen- und Anlagenintegration geeignet. Mit der möglichen
Versorgungsspannung zwischen 9 ... 36 V kann das System auch im PKW oder LKW betrieben
werden. Das capaNCDT 6110  bietet ein hervorragendes Preis-/Leistungsverhältnis und ist da-
her besonders für Serienanwendungen geeignet.

Ein Messsystem setzt sich zusammen aus:

ƒ

kapazitivem Wegsensor

ƒ

Sensorkabel

ƒ

Controller

ƒ

Versorgungs- und Signalausgangskabel

Zubehör:

ƒ

Netzteil

18

- Kompakte und robuste Bauform

- Hohe Temperaturstabilität

- Nanometer-Wiederholbarkeit

-  Geeignet für alle leitenden

Materialien

-  24V (9...36V) Standardversorgung

für industrielle Anwendungen

- Ideal für OEM-Anwendungen

- Geeignet für alle Sensoren

Kompaktes kapazitives Einkanal-Messsystem

capa

NCDT

6110

background image

12

53

5,5

5,5

12

76

16,5

6

24

26,5

8,3

Ø 9,1

Befestigungsbohrungen
für M4 Schrauben

Controller-Typ

DT6110

DT6110/ECL2

DT6112

Auflösung statisch

0,01 % d.M.

0,01 % d.M.

0,01 % d.M.

Auflösung dynamisch

0,015 % d.M. (1 kHz)

0,015 % d.M. (1 kHz)

0,03 % d.M. (20 kHz)

Bandbreite

1 kHz (-3 dB)

1 kHz (-3 dB)

20 kHz (-3 dB)

Linearität (typisch)

±0,05 % d.M.

±0,05 % d.M.

±0,1 % d.M.

Empfindlichkeitsabweichung

±0,1 % d.M.

±0,1 % d.M.

±0,1 % d.M.

Langzeitstabilität

< 0,05 % d.M./Monat

< 0,05 % d.M./Monat

< 0,05 % d.M./Monat

Synchronbetrieb

nein

nein

nein

Isolatormessung

nein

nein

nein

Temperaturstabilität

200 ppm/°C

200 ppm/°C

200 ppm/°C

Temperaturbereich Betrieb

Sensor -50 ... + 200 °C

-50 ... + 200 °C

-50 ... +200 °C

Controller +10 ... +60 °C

+10 ... +60 °C

+10 … +60° C

Temperaturbereich lagernd

-10…+75° C

-10…+75° C

-10 … +75° C

Versorgung

24 VDC/55 mA (9 - 36 V)

24 VDC/55 mA (9 - 36 V)

24 VDC/55 mA (9 - 36 V)

Ausgang

0…10 V (kurzschlussfest),
optional: ±5 V, 10…0 V

0…10 V (kurzschlussfest),
optional: ±5 V, 10…0 V

0 … 10 V (kurzschlussfest),
optional: ±5 V, 10 … 0 V

Sensoren

alle Sensoren geeignet

alle Sensoren geeignet

alle Sensoren geeignet

Sensorkabel

CC-Kabel ≤ 1 m
CCm-Kabel = 1,4 m
CCg-Kabel = 2 m

CC-Kabel ≤ 2 m
CCm-Kabel = 2,8 m
CCg-Kabel = 4 m

CC-Kabel ≤ 1 m
CCm-Kabel = 1,4 m
CCg-Kabel = 2 m

d.M. = des Messbereichs

19

- Kompakte und robuste Bauform

- Hohe Temperaturstabilität

- Nanometer-Wiederholbarkeit

-  Geeignet für alle leitenden

Materialien

-  24V (9...36V) Standardversorgung

für industrielle Anwendungen

- Ideal für OEM-Anwendungen

- Geeignet für alle Sensoren

background image

20

Zubehör

capa

NCDT

Kabel mit Stecker Typ C

für Sensoren CS005 / CS02 / CS05 / CSE05 / CS08 / CSE1

Kabel mit Stecker Typ B

für Sensoren CS1 / CS1HP / CS2 / CSE2 / CS3 / CS5 / CS10

Ausführung

2 x gerade Stecker

1 x gerade / 1 x 90° Stecker

2 x gerade Stecker

1 x gerade / 1 x 90° Stecker

Typ

CCx,xC

CCmx,xC

CCgx,xC

CCx,xC/90

CCmx,xC/90 CCgx,xC/90

CCx,xB

CCmx,xB

CCgx,xB

CCx,xB/90

CCmx,xB/90 CCgx,xB/90

Standard 1 m

1,4 m

2 m

2,8 m

3 m

4 m

4,2 m

6 m

8 m

17,5

13,7

8,6

Ø5,4

Ø7

Ø9,5

Ø6

Standard-Länge 1 m

Sensorkabel mit Stecker Typ C

37

27

Stecker Typ C/90

Ø7

Ø9,5

Standard-Länge 1 m

37

27

20,5

30,5

25

Ø7

Ø10

16

13,1

8

16,9

Ø6

Ø5,4

Ø4

Ø7

Ø9,5

37

27

Ø3,1 ±0,1 (CC/ CCg)
Ø2,1 ±0,1 (CCm )

Ø3,1 ±0,1 (CC/ CCg)
Ø2,1 ±0,1 (CCm )

Sensorkabel mit Stecker Typ B

Stecker Typ B/90

17,5

13,7

8,6

Ø5,4

Ø7

Ø9,5

Ø6

Standard-Länge 1 m

Sensorkabel mit Stecker Typ C

37

27

Stecker Typ C/90

Ø7

Ø9,5

Standard-Länge 1 m

37

27

20,5

30,5

25

Ø7

Ø10

16

13,1

8

16,9

Ø6

Ø5,4

Ø4

Ø7

Ø9,5

37

27

Ø3,1 ±0,1 (CC/ CCg)
Ø2,1 ±0,1 (CCm )

Ø3,1 ±0,1 (CC/ CCg)
Ø2,1 ±0,1 (CCm )

Sensorkabel mit Stecker Typ B

Stecker Typ B/90

Zubehör

capaNCDT

6110

6200

6500

MC2.5 Mikrometerkalibriervorrichtung, Einstellbereich 0 - 2,5 mm, Ablesung 0,1 µm, für Sensoren CS005 bis CS2

MC25D Digitale Mikrometerkalibriervorrichtung, Einstellbereich 0 - 25 mm, verstellbarer Nullpunkt, für alle Sensoren

HV/B Vakuumdurchführung triaxial

UHV/B Vakuumdurchführung triaxial für Ultrahochvakuum

PC6200-3/4 Versorgungs- und Triggerkabel, 4 -polig, 3 m lang

SCAC3/4 Signalausgangskabel (erforderlich für Mehrkanalbetrieb), 4-polig, 3 m lang

SCAC3/5 Signalausgangskabel analog, 5-polig, 3 m lang

SC6000-1,0 Synchronisationskabel, 5-polig, 1 m lang

CA5 Vorverstärkeranschlusskabel 5-polig, 5 m lang

PS2020 Netzteil für Hutschienenmontage; Eingang 230 VAC (115 VAC); Ausgang 24 VDC / 2,5 A; L/B/H 120x120x40 mm

Sensorkabel Kabel CCx,x / CCx,x/90

Kabel CCmx,x / CCmx,x/90

Kabel CCgx,x / CCgx,x/90

Beschreibung Ausgasungsarmes Kabel bis 4 m Länge,

für Reinraum-Anwendungen geeignet

Ausgasungsarmes Kabel bis 4,2 m Länge, für
Reinraum-, UHV- und EUV-Anwendungen geeignet

Robustes Kabel bis 8 m Länge,
für industrielle Anwendungen

Temperatur-

beständigkeit

-100 °C bis +200 °C

-100 °C bis +200 °C

-20 °C bis +80°C (dauerhaft)
-20°C bis +100°C (10.000 h)

Außendurchmesser 3,1 mm ±0,1 mm

2,1 mm ±0,1 mm

3,1 mm ±0,1 mm

Biegeradius  3x Kabeldurchmesser einmalig bei Verlegung; 7x Kabeldurchmesser bei Bewegung; 12x Kabeldurchmesser empfohlen bei ständiger Bewegung

background image

21

Maximale Leckrate 1x10e

-7

mbar · l s

-1

, kompatibel zu Stecker Typ B

SW

12

34

9

2

Ø8

,8

Ø14

M10x0,75

max. 17

HV/B Vakuumdurchführung (Art.-Nr. 0323050)

Maximale Leckrate 1x10e

-9

mbar · l s

-1

, kompatibel zu Stecker Typ B

UHV/B Vakuumdurchführung triax schweißbar

(Art.-Nr. 0323346)

25

SW11

ø13.50h6

ø9,4

M9x0,5

1,75

Maximale Leckrate 1x10e

-9

mbar · l s

-1

, kompatibel zu Stecker Typ B

Maximale Leckrate 1x10e

-9

mbar · l s

-1

, kompatibel zu Stecker Typ B

UHV/B Vakuumdurchführung triax schraubbar

(Art.-Nr. 0323370)

UHV/B Vakuumdurchführung triax mit CF16 Flansch

(Art.-Nr. 0323349)

25

SW11

ø13.50h6

ø9,4

M9x0,5

1,75

25

Schweißnaht

M9x0,5

ø34 (Standard-Flansch CF16)

ø9,4

6

13,5

Maximale Leckrate 1x10e

-7

mbar · l s

-1

, kompatibel zu Stecker Typ B

SW

12

34

9

2

Ø8

,8

Ø14

M10x0,75

max. 17

HV/B Vakuumdurchführung (Art.-Nr. 0323050)

Maximale Leckrate 1x10e

-9

mbar · l s

-1

, kompatibel zu Stecker Typ B

UHV/B Vakuumdurchführung triax schweißbar

(Art.-Nr. 0323346)

25

SW11

ø13.50h6

ø9,4

M9x0,5

1,75

Maximale Leckrate 1x10e

-9

mbar · l s

-1

, kompatibel zu Stecker Typ B

Maximale Leckrate 1x10e

-9

mbar · l s

-1

, kompatibel zu Stecker Typ B

UHV/B Vakuumdurchführung triax schraubbar

(Art.-Nr. 0323370)

UHV/B Vakuumdurchführung triax mit CF16 Flansch

(Art.-Nr. 0323349)

25

SW11

ø13.50h6

ø9,4

M9x0,5

1,75

25

Schweißnaht

M9x0,5

ø34 (Standard-Flansch CF16)

ø9,4

6

13,5

Ø8,9

Ø8,9

Kabellänge ±1%

Kabellänge ±1%

Kabellänge ±1%

Kabellänge ±1%

50

150

ca. 35,6

10

ca. 35,6

10

Ø7

Ø7

Ø4,3

±0,25

Ø4,3

±0,25

SCA3/5 Signalkabel (Art.-Nr. 2902112)

PC6200-3/4 Versorgungs- und Triggerkabel (Art.-Nr. 2901881)

SC6000-1,0 Synchronisationskabel (Art.-Nr. 2903473)

CA5 Vorverstärkeranschlusskabel (Art.-Nr. 2903180)

SCA3/4 Signalkabel (Art.-Nr. 2902104)

43,5

11

Ø9

Ø11,5

100

Ø5,5

±0,3

Ø8,9

Ø8,9

Kabellänge ±1%

ca. 35,6

ca. 35,6

10

10

Ø7

Ø7

Ø4,9

±0.25

Ø4,3

±0,25

Ø8,9

Ø8,9

Kabellänge ±1%

Kabellänge ±1%

Kabellänge ±1%

Kabellänge ±1%

50

150

ca. 35,6

10

ca. 35,6

10

Ø7

Ø7

Ø4,3

±0,25

Ø4,3

±0,25

SCA3/5 Signalkabel (Art.-Nr. 2902112)

PC6200-3/4 Versorgungs- und Triggerkabel (Art.-Nr. 2901881)

SC6000-1,0 Synchronisationskabel (Art.-Nr. 2903473)

CA5 Vorverstärkeranschlusskabel (Art.-Nr. 2903180)

SCA3/4 Signalkabel (Art.-Nr. 2902104)

43,5

11

Ø9

Ø11,5

100

Ø5,5

±0,3

Ø8,9

Ø8,9

Kabellänge ±1%

ca. 35,6

ca. 35,6

10

10

Ø7

Ø7

Ø4,9

±0.25

Ø4,3

±0,25

Ø8,9

Ø8,9

Kabellänge ±1%

Kabellänge ±1%

Kabellänge ±1%

Kabellänge ±1%

50

150

ca. 35,6

10

ca. 35,6

10

Ø7

Ø7

Ø4,3

±0,25

Ø4,3

±0,25

SCA3/5 Signalkabel (Art.-Nr. 2902112)

PC6200-3/4 Versorgungs- und Triggerkabel (Art.-Nr. 2901881)

SC6000-1,0 Synchronisationskabel (Art.-Nr. 2903473)

CA5 Vorverstärkeranschlusskabel (Art.-Nr. 2903180)

SCA3/4 Signalkabel (Art.-Nr. 2902104)

43,5

11

Ø9

Ø11,5

100

Ø5,5

±0,3

Ø8,9

Ø8,9

Kabellänge ±1%

ca. 35,6

ca. 35,6

10

10

Ø7

Ø7

Ø4,9

±0.25

Ø4,3

±0,25

background image

22

Messung auf schmale Messobjekte
Der Einfluss der Messobjektbreite auf das Messsignal wird am Beispiel eines CS05
Sensors dargestellt. Ein in y-Richtung ausgedehntes und in x-Richtung schmales
Messobjekt wird in verschiedenen Parametern variiert:

ƒ

Abstand Messobjekt zum Sensor (z-Richtung): 0,25 mm (Messbereichs-Mitte)

ƒ

Breite des Messobjekts in x-Richtung: 3 ... 8 mm (21 Werte)

ƒ

Verschiebung des Messobjekts in x-Richtung (senkrecht zur Sensorachse):
0 ... 3 mm (13 Werte)

z

y

x

y >8 mm

Bewegung
in x-Richtung

z konstant

Exemplarische Darstellung des Einflusses am Beispiel des Sensors CS02, Betrachtung
eines Verkippungswinkels von max. 1° bei unterschiedlichen Sensorabständen.
Bei 10% Abstand in der Sensorachse kommt es bei 0,38° bereits zur Berührung zwischen Sen-
sorgehäuse und Messobjekt, bei 20% Abstand findet die Berührung bei 0,76° statt. Die Simula-
tion ist für alle Sensoren und Einbaubedingungen durchführbar, auch Verkippungen um einen
dezentralen Kipppunkt sind errechenbar.

Einfluss von Verkippung des kapazitiven
Sensors
Bei einer Verkippung des kapazitiven Sen-
sors ist von einem Messfehler auszugehen,
da sich die geometrischen Bedingungen des
Feldes zum Messobjekt ändern. Der mittlere
Abstand des Sensors bleibt zwar konstant,
die Randbereiche nähern bzw. entfernen sich
zum Messobjekt. Feldverzerrungen sind das
Resultat, das sich nach folgendem Modell auf
die Kapazität C auswirkt:

Berechnet wurde jeweils die Kapazität zwi-
schen Elektrode und Messobjekt und der
Kehrwert (dieser ist proportional zum Sensor-
signal des Controllers). In der Abbildung fin-
den sich die Abweichungen von den Kapazi-
tätswerten für ein flächiges Messobjekt (groß
gegenüber Sensor in x- und y-Richtung) in
Abhängigkeit von der Messobjekt-Breite und
Verschiebung. Je geringer der Abstand zwi-
schen Sensor und Messobjekt, desto schmä-
ler darf das Messobjekt sein. Im Beispiel
reicht ein mittig platziertes Messobjekt mit ei-
ner Breite von 5 mm, um in Messbereichsmit-
te ein stabiles Signal zu erzielen. Dies ist ein
Beweis dafür, dass das Feld nicht über den
Sensordurchmesser reicht.

relative Signalabweichung in % d.M. [im V

ergleich zu flächigem Messobjekt]

absolute Signalabweichung [µm]

Messobjekt-Verschiebung senkrecht zur Sensorachse [mm]

Targetbreite

3 mm

4 mm

5 mm

6 mm

7 mm

8 mm

17,5

15

12,5

10

7,5

5

2,5

0

87,5

75

62,5

50

37,5

25

12,5

0

Signalabweichung bei 50% des Messbereichs [hier 0,25mm]

-3 -2  -1  0  1  2  3

Sensor

Messobjekt

10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%

-0,1

-0,2

-0,3

-0,4

-0,5

-0,6

-0,7

-0,8

-0,9

-1

Messbereichsabweichung [% d.M.]

Winkel Θ[°]

Winkel Θ[mrad]

Winkelabhängigkeit bei verschiedenen Messabständen für Sensor CS02

0  0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9  1

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Ergebnisse aus firmeninternen Simulationen
und Berechnungen; bitte fordern Sie detaillierte
Informationen an.

Ergebnisse aus firmeninternen Simulationen
und Berechnungen; bitte fordern Sie detaillierte
Informationen an.

Technische Hinweise

C

Kapazität

Θ

Verkippungswinkel

R

Radius der Messfläche

d

Arbeitsabstand Sensor/Messobjekt

d

MAX

Sensormessbereich

x   Signaländerung

capa

NCDT

background image

23

Krafteinwirkungen auf das Messobjekt
Das kapazitive Messprinzip gilt im Allgemeinen als rückwirkungsfrei. In speziellen Fällen ist die
Kraft mit folgender Formel berechenbar:

Am Beispiel eines CS1, der mit dem Controller DT6230/DT6500 betrieben wird, ergibt sich eine
Kraft von ca. 0,23 µN. Die Kraft ist abhängig von Sensor- und Controllerauswahl, nicht jedoch
von der Sensorposition über den Messbereich. Die Systeme DT6110/DT6220 arbeiten mit niedri-
geren Messströmen, wodurch das elektrische Feld und die elektrische Spannung niedriger sind,
sodass die Kraft nur noch ca. 0,01 µN beträgt und damit von einer rückwirkungsfreien Messung
gesprochen werden kann.

Messungen auf Kugeln und Wellen
In der Praxis ist es oft erforderlich, auf gekrümmte Oberflächen zu messen. Ein klassisches
Beispiel ist die Wellenschlagmessung, bei der auf ein zylinderförmiges Messobjekt gemessen
wird. Gegenüber einem flachen Messobjekt gibt es dabei je nach Krümmungsradius mehr oder
weniger deutliche Messwertabweichungen. Bedingt wird dies durch verschiedene Effekte, z.B.
einer Konzentration der Feldlinien auf den höchsten Punkt oder einer Kapazitätsvergrößerung
durch einen größeren Messfleck.
In der Praxis kann davon ausgegangen werden, dass der Krümmungsradius zu einem virtuellen
Nullpunkt führt, d.h. der Sensorwert 0 ist nicht mehr erreichbar. Durch die integrierende Funktion
des kapazitiven Sensors über die Messfläche liegt die virtuelle, mittlere Messebene hinter der
Mantellinie. Dies bedeutet, dass z.B. bei einem 200 µm-Sensor und einer Walze mit Außendurch-
messer 30 mm bei einem lichten Spalt von 20 µm beinahe 5% des Messbereichs mehr angezeigt
werden, also ca. 30 µm. Da dieser Effekt berechenbar ist, können entsprechende Kennlinien in
die Controller einkalibriert werden.

Theoretischer
Nullpunkt liegt im
Material

25%

20%

15%

10%

5%

0%

10% 20% 30%  40% 50%  60% 70% 80%  90% 100%

0,02 0,04 0,06  0,08 0,1  0,12 0,14 0,16  0,18  0,2

Zylinder ø30 mm

Zylinder ø20 mm

Kugel ø30 mm

Kugel ø20 mm

Messwer

tabweichung [% d.M.]

Abstand (lichte Weite) [mm]

Abstand (lichte Weite) [% d.M.]

Messwertabweichung für Sensor CS02 für verschiedene Messobjekt-Geometrien

Ergebnisse aus firmeninternen Simulationen
und Berechnungen; bitte fordern Sie detaillierte
Informationen an.

background image

24

Betrachtung der Leitfähigkeitsanforderungen
Um über den gesamten Messbereich ein lineares Ausgangssignal zu erreichen, sind bestimmte
Anforderungen an das Messobjekt bzw. die Gegenelektrode einzuhalten.
Die Impedanz im idealisierten Plattenkondensator kann im Ersatzschaltbild durch einen Kon-
densator und einen parallel geschalteten Widerstand dargestellt werden. Bei Messung gegen
Metalle kann der ohmsche Anteil vernachlässigt werden, die Impedanz wird nur durch den ka-
pazitiven Anteil bestimmt.
Umgekehrt wird bei Messungen gegen Isolatoren nur der ohmsche Anteil in Betracht gezo-
gen. Dazwischen liegt der große Bereich der Halbleiter. Die meisten Halbleiter können sehr gut
als elektrische Leiter gemessen werden. Voraussetzung ist, dass der kapazitive Anteil der Ge-
samtimpedanz noch wesentlich größer (>10x) ist als der ohmsche Anteil. Dies ist bei Silizium-
Wafern unabhängig von der Dotierung fast ausnahmslos gewährleistet.
Halbleiter mit schlechterer Leitfähigkeit (z.B. GaAs) können unter bestimmten Umständen trotz-
dem als Leiter gemessen werden. Dazu sind allerdings verschiedene Anpassungen nötig, z.B.
Reduzierung der Betriebsfrequenz bzw. eine temporäre, partielle Leitfähigkeitserhöhung.

10

-6

10

-3

10

-0

10

3

10

6

10

9

10

12

10

15

p [Ωcm]

10

-8

10

-5

10

-2

10

1

10

4

10

7

10

10

10

13

p [Ωm]

10

8

10

5

10

2

10

-1

10

-4

10

-7

10

-10

10

-13

k [S / m]

Eignung zur Messung als

Isolator

Leiter

Metall

Si

GaAs

Isolatoren

Charakteristische Darstellung des Zusammenhangs zwischen Leitfähigkeit und Eignung von Materialien

Technische Hinweise

capa

NCDT

background image

25

Elektrischer Leiter als Messobjekt
Das capaNCDT System erfasst den Blind-
widerstand Xc des Kondensators, der sich
proportional mit dem Abstand verändert. Die
hohe Linearität des Signals wird ohne weitere
elektronische Beschaltung erreicht. Dies gilt
insbesondere bei der Messung gegen elek-
trisch leitende Stoffe (Metalle). Änderungen
der Leitfähigkeit haben keinen Einfluss auf
Linearität oder Empfindlichkeit. Alle leitenden
oder halbleitenden Messobjekte werden ohne
Verluste in den Leistungsdaten gemessen.

Messungen gegen dünnste Messobjekte
Da das kapazitive Messprinzip ohne Eindrin-
gen der Felder in das Messobjekt auskommt,
können selbst dünnste Messobjekte, z.B. 10
µm elektrisch leitende Farbe, erfasst werden.
Das kapazitive Messverfahren arbeitet mit
Stömen im µA-Bereich. Das bedeutet, dass
bereits geringste elektrische Ladungen aus-
reichen, um eine Messung zu ermöglichen.
Schon sehr dünne metallische Objekte er-
möglichen die Ladungsträgerverschiebung,
wobei eine Messobjektdicke von wenigen
Mikrometern ausreicht. Das elektrische Feld
baut sich zwischen Sensorelektrode und
Messobjektoberfläche aus, der Abstand be-
stimmt den Blindwiderstand.

Elektrischer Leiter

Dickenmessung von Isolatoren
capaNCDT Systeme können auch zur line-
aren Dickenmessung von Isolatoren einge-
setzt werden. Die Feldlinien durchdringen
den Isolator und schließen sich mit dem
elektrischen Leiter. Ändert sich die Dicke
des Isolators, beeinflusst dies den Blindwi-
derstand Xc des Sensors. Der Abstand zum
elektrischen Leiter muss dabei konstant sein.

d  Dicke des Messobjekts
s Messspalt
ε

1

Permittivität Luft

ε

2

Permittivität Isolator

Dickenmessung von elektrisch
leitfähigen Werkstoffen
Bei elektrisch leitfähigen Werkstoffen wie z.B.
Metallen ist durch gegenüberliegende Anbrin-
gung der Sensoren eine zweiseitige Dicken-
messung möglich. Mit dieser Methode lassen
sich z.B. Banddicken bis in den µm-Bereich
messen. Jeder Sensor liefert ein lineares
Ausgangssignal in Abhängigkeit von Senso-
roberfläche und Messobjektoberfläche. Ist
der Sensorabstand bekannt, ist die Dicke des
Messobjektes auf einfache Weise bestimmbar.
Durch das kapazitive Prinzip erfolgt die Mes-
sung nur gegen die Oberfläche ohne Eindrin-
gen ins Messobjekt. Werden die Messstellen
synchronisiert, ist die Messung auch gegen
nicht geerdete Messobjekte möglich, aller-
dings mit reduzierter Auflösung.

Elektrischer Leiter

Isolator

s

d: ≤1/2
Messbereich

Isolatoren als Messobjekt
Das capaNCDT System kann auch gegen
isolierende Werkstoffe messen. Das lineare
Verhalten wird für diese Messobjektgruppen
durch eine spezielle elektronische Beschal-
tung erreicht. Der Blindwiderstand Xc des
Kondensators ist abstandsabhängig. Eine
gleichbleibende relative Dielektrizitätskons-
tante und Dicke des Werkstoffs ist allerdings
die Voraussetzung für eine präzise Messung.
Hierfür wird ein werksseitiger Abgleich drin-
gend empfohlen, da sich bei Isolatoren Auf-
lösung und Genauigkeit verringern.

Isolator

Dicke = Abstand - (Sensor 1 + Sensor 2)

Sensor 1

Sensor 2

Dicke

Abstand

Metall

Anwendungen

background image

26

Spezifische Sensoren für OEM Anwendungen
Immer wieder treten Anwendungsfälle auf, bei denen die Standardausführungen der Sensoren
und Controller an ihre Grenzen stoßen. Für diese besonderen Aufgabenstellungen modifizieren
wir die Messsysteme exklusiv nach Ihren Vorgaben. Oft angefragte Änderungen sind z.B. geän-
derte Bauformen, Messobjektabstimmungen, Befestigungsoptionen, individuelle Kabellängen,
abgeänderte Messbereiche oder Sensoren mit bereits integriertem Controller.

Kundenspezifische Sensorbauform (Klemmbefestigung)

Kundenspezifische Sensorbauform für besondere
Einbauumgebung

Spezielle OEM Bauform

Dual-Sensor mit 2 kapazitiven Sensoren
in einem Gehäuse

Messgerät zur Überprüfung der Innendurchmesser
von Extruderbohrungen (2 Sensoren in einer Achse)

OEM-Controller für kundenspezifisches Rack

Abmessungen, Maß-
toleranzen, Sortieren,
Teileerkennung

Verschiebung, Weg,
Position, Ausdehnung

Einseitige  Dicken messung
von  Isolator materialien

Vibration, Auslenkung,
Spiel, Schwingungen,
Rundlauf

Durchbiegung,
Verformung, Welligkeit,
Verkippung

Schlag, Verformung,
axiale Wellenschwingung

Zweiseitige
Dickenmessung

Prozessbegleitende
Qualitätsüberwachung,
Dimensionsprüfung

Anwendungen

capa

NCDT

background image

27

Dickenmessung von Matrizen für optische Datenträger
Zur Vervielfältigung von CDs, DVDs, HD-DVDs oder Blu-Ray-Discs durch Pres-
sen werden die Daten zuvor mit einem Laser auf ein Master übertragen. Auf den
Träger(Substrat) aus Silizium oder Glas wird durch Galvanisieren eine dünne Ni-
ckelschicht aufgebracht. Zur exakten Badsteuerung bei der Galvanisierung sind
die Dickenwerte der Nickelschicht unbedingt erforderlich. Für die Messung der
Dicke und des Profils werden kapazitive Sensoren von Micro-Epsilon verwendet.
Jeweils ein Sensor befindet sich ober- und unterhalb der Matrize, die während der
Messung zwischen die Sensoren gefahren wird. Durch die beiden Abstandsinfor-
mationen wird die Dicke sehr präzise im Differenzverfahren ermittelt.

Profilerfassung von Blasfolien
Die Erfassung des Folienprofils bereits an der Folienblase liefert entscheidende
Daten für die Extrusionsregelung. Um den Prozess möglichst effizient zu gestalten,
wurde von Micro-Epsilon ein modulares Blasfolien-Messsystem konzipiert, das un-
mittelbar nach dem Kalibrierkorb eingesetzt wird. Das System ist mit berührend und
berührungslos arbeitenden Sensoren erhältlich. Die zur Profilerfassung verwende-
te Sensorik basiert auf dem kapazitiven Messprinzip und ermittelt das Folienprofil
hochgenau und zuverlässig. Die eingesetzten kapazitiven Sensoren zeichnen sich
durch enorme Genauigkeit und Signalqualität aus.

Sensor

Sensor

Berührende Ausführung

Berührungslose Ausführung

Messungen an Wafern und Halbleitern
Gerade in der Halbleiterindustrie werden extreme Genauigkeiten gefordert, um Pro-
zesse und Produkte effizient zu gestalten. Kapazitive Sensoren von Micro-Epsilon
werden unter anderem zur Positionierung, Wegmessung und Dickenmessung im
Halbleiterbereich eingesetzt.

Dickenmessung von Solarwafern in drei Messspuren

Waferdickenmessung mit zwei kapazitiven Sensoren

Kapazitive Wegsensoren werden zur nanometergenauen Justage von Linsen in Objektiven für die Waferbe-
lichtung eingesetzt.

Anwendungsbeispiele

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Änderungen vorbehalten / Y9760319-G021116GKE

Sensoren und Systeme von Micro-Epsilon

Sensoren und Systeme für Weg, Position
und Dimension

Sensoren und Messgeräte für
berührungslose Temperaturmessung

Mess- und Prüfanlagen zur
Qualitätssicherung

Optische Mikrometer, Lichtleiter,
Mess- und Prüfverstärker

Sensoren zur Farberkennung,
LED Analyser und Inline-Farbspektrometer

Technische Endoskopie, Lichtquellen

MICRO-EPSILON MESSTECHNIK GmbH & Co. KG
Königbacher Str. 15 · 94496 Ortenburg / Deutschland
Tel. +49 (0) 8542 / 168-0 · Fax +49 (0) 8542 / 168-90
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