芯明天国产自研超精密电容式传感器正式面市

随着科学技术与工业的飞速发展，对精密测量仪器的分辨率、精度和稳定性要求也越来越高。超精密电容测微仪作为一种非接触式精密测量仪器，具有温度稳定性好、测量精度高、动态响应好、结构简单、稳定可靠、使用方便，并可实现非接触测量等一系列优点。目前，电容测微仪广泛应用于航天、航空、汽车、机床、光学器件加工、半导体及其它工业测控领域，主要用来测量各种介质的薄膜厚度、金属形变、微小位移、微小孔径及各种截面的形状误差等。

作为高精度运动控制系统的领导者，为了满足各行业对纳米级位移的实现和检测的要求，芯明天特研发设计电容式传感器，现国产自研超精密电容式传感器正式面市!

电容测微仪的优点

·稳定性好

电容式传感器的电容值通常与电极材料无关，且介质损耗小，本身发热小，因此稳定性非常好。

·结构简单，适应性强

电容式传感器结构简单，待测体是导体或半导体均可,还可在恶劣环境中工作。它体积小巧，可适于空间受限环境中的应用。它也可工作在高低温、强辐射及强磁场等恶劣的环境中，也能对带有磁性的工件进行测量。

·动态响应好

电容式传感器可进行上千赫兹的振动测量，在千赫兹以上工作的分辨率仍可达几十纳米。

·非接触测量

电容式传感器是非接触式测量，对被测件不会造成表面摩擦等影响。

除上述优点之外，还因带电极板间的静电引力极小，因此电容式传感器所需输入能量极小，特别适宜低能量输入的测量，例如测量极低的压力、力和很小的加速度、位移等，且分辨力非常高，能感受纳米甚至亚纳米的位移。

电容式传感器工作原理

电容式传感器是基于理想平板电容原理设计的，是以空气为介质，被测物体与传感器各自作为一个平板电极构成平行板电容。若忽略边缘效应，其平板电容器的电容为：

式中，ε为极间介质的介电常数，A为两电极板所覆盖的有效面积，h为两电极之间的距离。

当被测运动物体做上、下位移(即h变化)或左、右位移(即A变化)时，将引起电容量的变化，通过测量电路可以将这种电容变化转换为电压、电流、频率等电信号输出，根据输出信号的大小，可测定运动物体位移的大小，从而实现了微位移、微小尺寸及振动的测量。

由此可知，若被测物理量的变化使得h、A、ε三个参数中任一个的变化都将引起电容量变化，如果保持其中两个不变，而仅仅改变其中一个参数，就可以把该参数的变化转换为电容量的变化，通过测量电路就可以转化为电压输出。

芯明天电容测微仪

芯明天公司专注于纳米级精密定位产品的研发、生产和销售。芯明天为国内外客户提供精密定位技术解决方案及系列化产品，可实现亚纳米级分辨率及纳米级定位精度。目前设计研发的电容式传感器可应用于压电纳米定位产品，同时也有一系列的电容测微仪产品。

芯明天电容传感器基于平行板电容器原理，传感器与相对面被测目标形成的两个电极，采用保护环电容器原理，在测量时，可保证传感器仍是线性的。

E09.CAP系列电容非接触式测微仪，可测量0~500μm范围内的微小位移，测量精度为纳米级。测微仪由机箱与传感模块组成，可组成多通道测量。

模块组合

芯明天电容式传感器的传感信号采集模块，采用模块化设计，每个模块对应一个电容传感器，并一对一进行校准标定。

E09.CAP传感信号采集模块

该传感信号采集模块集成到芯明天标准E01或E00机箱中。其中E01机箱最多可集成6个E09.CAP传感信号采集模块，E00机箱可集成12个E09.CAP传感信号采集模块。

因此，标准产品电容式测微仪可选择1至12通道，非常适于使用批量电容传感器进行测量的应用，如光刻机等。

电容测头

芯明天该款电容传感器的测头，体积非常小巧，外径仅φ10mm,高为18.5mm。对应待测目标的最小直径为10mm，为非接触式测量。

技术参数

E09.CAP系列电容传感器的基本技术参数如下：

注：更多参数详情及价格，欢迎咨询芯明天区域销售经理。

典型应用

电容式传感器的高精度使其应用非常广泛，可用于振动检测、振幅检测、变形检测、精密制造、尺寸检测、尺寸筛选、位移检测、绝缘体厚度检测、材料检测等。

结语

超精密电容测微仪是一种非接触式精密测量微小位移、微小振动的仪器，具有温度稳定性好、测量精度高、动态响应好、结构简单的优点。

该电容式传感器的面市，使得芯明天的产品品类又一次的增加，同时，它代表着芯明天向前发展的又一大跨步。未来，芯明天将持续投入并加大研发，为广大用户提供更好、更优、更精、更小的纳米运动与检测产品!

若您有电容式传感器相关应用需求及定制测量设备需求等，欢迎您联系芯明天公司进一步沟通、了解。

审核编辑：汤梓红