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電容式位置傳感器Faraday系列
產品簡介

電容式位置傳感器Faraday系列由傳感器、位置監視器、數據通訊和軟件平臺構成,具有亞納米級分辨率、高速采集與通訊50kSa/s、寬量程覆蓋0.2~3mm、高線性度≤±0.01%FSO、非接觸測量等特點。探頭部分提供平板、圓柱和螺柱三種探頭,有高真空、超高真空和無磁材料版本可選,支持靈活定制。

產品型號:
更新時間:2025-08-27
廠商性質:生產廠家
訪問量:1113
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電容式位置傳感器Faraday系列

系統簡介

Faraday 系列電容式位置傳感系統由三個核心單元構成:(1) 傳感器,(2) 位置監視器 ,(3) 數據通訊和軟件平臺

1. 傳感器

平板、圓柱和螺柱三種探頭形式,量程 0.2 — 3 mm

型號說明

1.  平板型,Cxx - FLT

2.  圓柱型,Cxx - CYL

3.  螺柱型,Cxx - SCR

2. 位置監視器

3 通道,8 通道兩種機箱框架

電容式位置傳感器Faraday系列型號說明

1.  Faraday.03 - Box03 型框架,*多擴展至 3 測試通道

2.  Faraday.08 - Box08 型框架,*多擴展至 8 測試通道

3.  通訊 & 軟件:高速通訊,多種數據處理模塊

軟件功能

1.   50 kSa/s x 8 通道并行高速數據采集

2.   支持實時頻譜分析

2.1 傳感器 — 產品矩

提供平板、圓柱和螺柱三種探頭形式,量程覆蓋范圍 0.2 mm, 0.5 mm, 1mm, 2mm & 3mm,并提供高真空.HV, 超高真空.UHV 和完*無磁材料.NM 的多版本選擇。

2.2 位置監視器 — Faraday.0X

Faraday 系列電容式位置傳感監視器,包括 Box03 和 Box08 兩種機箱形式

產品特色:

  • 亞納米級空間分辨:高分辨率,高線性度

  • 靈活帶寬選擇:10 kHz /1 kHz /20 Hz模擬帶寬可調;

  • 高速數據采集:包含千兆網口,以 50 kSample/s的數據速率穩定傳輸;能同時處理多路數據,*高支持 8 通道并行數據傳輸,滿足復雜應用需求;

  • 實時通訊能力:提供 SPI 通訊接口,能與用戶主機實現實時通訊,數據交互高速、穩定;

  • 實時頻譜分析:用戶可以通過直觀的頻譜圖界面,清晰地看到當前時刻不同頻率成分的功率等信息,以便及時做出決策和調整;

  • 靈活定制:探頭和板卡均支持 OEM 定制

電容式位置傳感器Faraday系列

模塊組成:

Faraday 系列位置監視器標準版由兩部分組成:主機 (Box0X) 和板卡 (Faraday),高級擴展功能可選配。

主機( Box0X)

  • 機箱框架:Box03 *多可擴展至 3 測試通道, Box08 *多可擴展至 8 測試通道

  • 供電模塊:220 VAC

  • 數字模塊:EtherNET 以太網口

  • 激勵模塊:支持多個監視器主機間激勵信號同步 

板卡(Faraday)x N( Nmax = 3 or 8)

  • 每個板卡為一個獨立的測試通道。

  • 定制功能:

  • 輸出電壓范圍:0-10V 默認,± 5V、± 10V 可選定

  • 量程擴展:x 1 默認,0.3-3 倍可定制

  • 零點偏置:n % x Range 可定制

擴展功能

提供 SPI 總線接口,數據更新間隔 20 μs,插卡式擴展

3、技術參數

下表所列技術參數均由 Faraday. 0X 位置監視器測量獲得

4.1 實測數據 — 分辨率 Resolution

亞納米級空間分辨率

  • 分辨率, RMS Noise = 0.32 nm

C0.2-FLT 傳感器搭配 Faraday.03 監視器實測數據,運動步長 1 nm

4.2 實測數據 — 線性度 Linearity

全量程線性度誤差小于 0.01% FSO(激光干涉儀校準)

4.3 實測數據 — 位置監測的高動態響應 & 實時頻譜分析

用于超高精度的位置監視場景,高速 & 高精度數據采集,軟件支持實時頻譜分析

  • 50 kSa/s 高速、高精度數據采集 — 時域數據,  實測數據源自單脈沖式敲擊引發的平面振動,監視運動全程無*角

  • 運動頻譜分析, 可通過直觀的頻譜圖界面,清晰地看到當前時刻不同頻率成分的功率等信息,以便及時做出決策和調整

4.4 實測數據 — 高速實時通訊,用于閉環運動控制

提供 SPI 通訊接口,能與用戶主機實現高速通訊,數據交互實時、穩定

  • 高速實時通訊實例 — 納米級高精度運動的高速閉環控制

不同使用場景下的傳感器核心功能要求

運動閉環控制,50 kSa/s 高速實時通訊

為充分展示 Faraday 系列位置傳感器在閉環運動控制中的卓*性能,我們搭建了速度達 200 mm/s 且具備納米級精度的運動系統,并選用 C0.2-FLT 傳感器搭配 Faraday.03 監視器進行位置數據讀取。

運動閉環控制策略如 Figure 2 所示。系統可在 5.3 ms 內實現啟動、加速、勻速、減速和停止五個運動過程,并完成 1 !m 的平滑階躍,且無過沖現象。 Faraday.03 每 20 !s 進行一次位置更新,為 PID 動態控制提供了關鍵支持。

電容式位置傳感器Faraday系列5、應用示例

運動控制

  • 靈活帶寬選擇:10 kHz /1 kHz /20 Hz 模擬帶寬可調;

  • 高速數據采集:數據采集速率 50 kSample/s (20 !s),實時動態數據—手掌握;

  • 實時通訊能力:支持 SPI 從機模式,能與用戶主機實現高速通訊,數據交互實時、穩定;多種數字處理算法: 極大提升數據信噪比,面對復雜工況依然游刃有余。

位移/距離/位置監測

高速通訊能力:包含千兆網口,以 50 kSample/s 的數據速率穩定傳輸;能同時處理多路數據,*高支持8通道并行數據傳輸,滿足復雜應用需求;

溫度穩定性:   監視器電路溫度穩定性為 20 ppm/℃,低溫漂性能極大提升了位置讀數的可靠性與—致性。

振動分析

靈活帶寬選擇: 10 kHz /1 kHz /20 Hz 模擬帶寬可調;數字帶寬*高 25 kHz;

實時頻譜分析:用戶可以通過直觀的頻譜圖界面,清晰地看到當前時刻不同頻率成分的功率等信息,以便及時做出決策和調整。

導體厚度測量

測量原理:在被測導體兩側相對安裝兩只傳感器( Sensor A 和 Sensor B),其端面之間的距離 D 固定。 厚度的計算公式為 Thickness= D - (dA  + dB),其中 dA   和 dB 分別為兩只傳感器所測到的金屬表面距離的精確讀數。

非接觸式測量:確保被測表面不受損傷。

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