Kapazitiver Sensorbetrieb und -optimierung (Funktionsweise und Einsatz kapazitiver Sensoren)

TECHNOTE LT03-0020

Kapazitiver Sensor TechNote LT03-0020

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Zusammenfassung

In dieser TechNote werden Konzepte und Theorie der kapazitiven Sensorik erläutert, um die Leistung des kapazitiven Sensors zu optimieren. Es definiert auch kapazitive Sensorbegriffe, wie sie in der Lion Precision-Literatur und in Handbüchern verwendet werden.

Kapazität und Entfernung

Berührungslose kapazitive Sensoren messen Änderungen in einer elektrischen Eigenschaft, die als Kapazität bezeichnet wird. Die Kapazität beschreibt, wie zwei leitende Objekte mit einem Zwischenraum auf eine an sie angelegte Spannungsdifferenz reagieren. Wenn an die Leiter eine Spannung angelegt wird, wird zwischen ihnen ein elektrisches Feld erzeugt, wodurch sich an jedem Objekt positive und negative Ladungen ansammeln (Abb. 1). Wenn die Polarität der Spannung umgekehrt wird, kehren sich auch die Ladungen um.

Kapazitive Sensoren verwenden eine Wechselspannung, die bewirkt, dass die Ladungen ihre Positionen kontinuierlich umkehren. Durch die Bewegung der Ladungen entsteht ein elektrischer Wechselstrom, der vom Sensor erfasst wird (Abb. 2). Die Menge an

Der Stromfluss wird durch die Kapazität bestimmt, und die Kapazität wird durch die Fläche und die Nähe der leitenden Objekte bestimmt. Größere und nähere Objekte verursachen einen größeren Strom als kleinere und weiter entfernte Objekte. Die Kapazität wird auch durch die Art des nichtleitenden Materials im Spalt zwischen den Objekten beeinflusst.

Technisch gesehen ist die Kapazität direkt proportional zur Oberfläche der Objekte und der Dielektrizitätskonstante des Materials zwischen ihnen und umgekehrt proportional zum Abstand zwischen ihnen (Abb. 3).

Anlegen einer Spannung an leitende Objekte

Abbildung 1
Das Anlegen einer Spannung an leitende Objekte führt zu positiven und negativen Ladungen
auf jedem Objekt zu sammeln. Dies erzeugt ein elektrisches Feld im Raum zwischen den Objekten

Anlegen einer Wechselspannung

Abbildung 2
Durch Anlegen einer Wechselspannung bewegen sich die Ladungen zwischen den Objekten hin und her und erzeugen einen Wechselstrom, der vom Sensor erfasst wird.

Flächenformel

Abbildung 3
Die Kapazität wird durch Fläche, Abstand und Dielektrikum (das Material zwischen den Leitern) bestimmt. Kapazität
nimmt zu, wenn die Fläche oder die dielektrische Spannung zunimmt, und die Kapazität nimmt ab
wenn der Abstand zunimmt.

Bei typischen kapazitiven Erfassungsanwendungen ist die Sonde oder der Sensor eines der leitenden Objekte. Das Zielobjekt ist das andere. (Die Verwendung kapazitiver Sensoren zum Erfassen von Kunststoffen und anderen Isolatoren wird im Abschnitt über nichtleitende Targets erläutert.) Die Größen des Sensors und des Targets werden als konstant angenommen, ebenso wie das Material zwischen ihnen. Daher ist jede Änderung der Kapazität das Ergebnis einer Änderung des Abstands zwischen der Sonde und dem Ziel. Die Elektronik ist kalibriert, um spezifische Spannungsänderungen für entsprechende Kapazitätsänderungen zu erzeugen. Diese Spannungen werden skaliert, um bestimmte Abstandsänderungen darzustellen. Das Ausmaß der Spannungsänderung für ein gegebenes Ausmaß der Abstandsänderung wird als Empfindlichkeit bezeichnet. Eine übliche Empfindlichkeitseinstellung ist 1.0V / 100µm. Das bedeutet, dass sich die Ausgangsspannung pro 100µm Abstandsänderung genau um 1.0V ändert. Bei dieser Kalibrierung bedeutet eine Änderung des Ausgangs um +2 V, dass sich das Ziel 200 um näher an die Sonde bewegt hat.

Das elektrische Feld fokussieren

Wenn eine Spannung an einen Leiter angelegt wird, geht das elektrische Feld von jeder Oberfläche aus. Bei einem kapazitiven Sensor wird die Erfassungsspannung an den Erfassungsbereich der Sonde angelegt (Abb. 4, 5).

Für genaue Messungen muss das elektrische Feld aus dem Erfassungsbereich im Raum zwischen der Sonde und dem Ziel enthalten sein. Wenn sich das elektrische Feld auf andere Gegenstände oder andere Bereiche auf dem Ziel ausbreiten darf, wird eine Änderung der Position des anderen Gegenstands als Änderung der Position des Ziels gemessen.

Eine Technik namens "Bewachen" wird verwendet, um dies zu verhindern. Um einen Schutz zu erzeugen, werden die Rückseite und die Seiten des Erfassungsbereichs von einem anderen Leiter umgeben, der auf der gleichen Spannung wie der Erfassungsbereich selbst gehalten wird (Abb. 4, 6).

Wenn die Spannung an den Erfassungsbereich angelegt wird, legt ein separater Stromkreis genau dieselbe Spannung an die Schutzvorrichtung an. Da es keinen Spannungsunterschied zwischen dem Erfassungsbereich und der Schutzvorrichtung gibt, besteht zwischen ihnen kein elektrisches Feld. Alle anderen Leiter neben oder hinter der Sonde bilden mit der Schutzvorrichtung anstelle des Erfassungsbereichs ein elektrisches Feld. Nur die unbewachte Vorderseite des Erfassungsbereichs darf mit dem Ziel ein elektrisches Feld bilden.

Kapazitive Sensoren

Abbildung 4 Komponenten der kapazitiven Sensorsonde

Elektrisches Feld

Abbildung 5
Schnittansicht, die ein elektrisches Feld des unbewachten Erfassungsbereichs zeigt

Abbildung 6

Abbildung 6
Ausschnitt, der das Schutzfeld zeigt, das das elektrische Feld des Erfassungsbereichs beeinflusst


Auswirkungen der Zielgröße

Die Zielgröße spielt eine wichtige Rolle bei der Auswahl einer Sonde für eine bestimmte Anwendung. Wenn das elektrische Erfassungsfeld durch Schützen fokussiert wird, erzeugt es ein leicht konisches Feld, das eine Projektion des Erfassungsbereichs ist. Der minimale Zieldurchmesser für die Standardkalibrierung beträgt 130% des Durchmessers des Erfassungsbereichs. Je weiter die Sonde vom Ziel entfernt ist, desto größer ist die minimale Zielgröße.

Messbereich

Der Bereich, in dem eine Sonde nützlich ist, hängt von der Größe des Erfassungsbereichs ab. Je größer die Fläche, desto größer die Reichweite. Die Treiberelektronik ist für eine bestimmte Kapazität an der Sonde ausgelegt. Daher muss eine kleinere Sonde wesentlich näher am Ziel sein, um die gewünschte Kapazität zu erreichen. Die Elektronik ist während der Kalibrierung einstellbar, der Einstellbereich ist jedoch begrenzt.
Im Allgemeinen beträgt der maximale Abstand, bei dem eine Sonde nützlich ist, ungefähr 40% des Erfassungsflächendurchmessers. Standardkalibrierungen halten die Lücke in der Regel erheblich kleiner.

Mehrkanalerkennung

Häufig wird ein Ziel gleichzeitig von mehreren Sonden gemessen. Da das System ein sich änderndes elektrisches Feld misst, muss die Erregerspannung für jede Sonde synchronisiert werden, da sich die Sonden sonst gegenseitig stören würden. Wenn sie nicht synchronisiert wären, würde eine Sonde versuchen, das elektrische Feld zu erhöhen, während eine andere versucht, es zu verringern, wodurch ein falscher Messwert erhalten würde.

Die Treiberelektronik kann als Master oder Slave konfiguriert werden. Der Master stellt die Synchronisation für die Slaves in Mehrkanalsystemen ein.

Auswirkungen von Targetmaterial

Das elektrische Erfassungsfeld sucht nach einer leitenden Oberfläche. Sofern es sich bei dem Target um einen Leiter handelt, sind kapazitive Sensoren vom jeweiligen Targetmaterial nicht betroffen. Da das elektrische Erfassungsfeld an der Oberfläche des Leiters anhält, beeinflusst die Targetdicke die Messung nicht. .

Nichtleiter messen

Abbildung 7

Abbildung 7
Nichtleiter können gemessen werden, indem das elektrische Feld durch sie zu einem stationären leitenden Ziel dahinter geleitet wird.

Kapazitive Sensoren werden am häufigsten verwendet, um die Positionsänderung eines leitfähigen Ziels zu messen. Kapazitive Sensoren können jedoch auch zur Messung von Anwesenheit, Dichte, Dicke und Position von Nichtleitern eingesetzt werden. Nichtleitende Materialien wie Kunststoff haben eine andere Dielektrizitätskonstante als Luft. Die Dielektrizitätskonstante bestimmt, wie ein nichtleitendes Material die Kapazität zwischen zwei Leitern beeinflusst. Wenn ein Nichtleiter zwischen der Sonde und einem stationären Referenzziel eingefügt wird, gelangt das Erfassungsfeld durch das Material zum geerdeten Ziel (Abb. 7). Das Vorhandensein des nichtleitenden Materials verändert das Dielektrikum und damit die Kapazität. Die Kapazität ändert sich in Abhängigkeit von der Dicke oder Dichte des Materials.

Genauigkeit maximieren

Nachdem wir nun die Grundlagen der kapazitiven Abtastung besprochen haben, können wir Strategien zur Maximierung der Wirksamkeit und zur Minimierung von Fehlern entwickeln, wenn kapazitive Sensoren verwendet werden. Die Genauigkeit erfordert, dass die Messungen unter den gleichen Bedingungen durchgeführt werden, unter denen der Sensor kalibriert wurde. Unabhängig davon, ob es sich um einen werkseitig kalibrierten oder einen während des Betriebs kalibrierten Sensor handelt, reproduzierbare Ergebnisse ergeben sich aus reproduzierbaren Bedingungen. Wenn nur der Abstand die Messung beeinflussen soll, müssen alle anderen Variablen konstant sein. In den folgenden Abschnitten werden häufige Fehlerquellen und deren Minimierung erläutert.

Maximale Genauigkeit: Zielgröße

Abbildung 9

Abbildung 9
Ein Ziel mit zu geringer Größe bewirkt, dass sich das Erfassungsfeld zu den Seiten des Ziels erstreckt, wodurch ein Fehler auftritt

Sofern nicht anders angegeben, werden Werkskalibrierungen mit einem flachen leitfähigen Messobjekt durchgeführt, das erheblich größer als der Erfassungsbereich ist. Ein auf diese Weise kalibrierter Sensor liefert genaue Ergebnisse, wenn ein flaches Ziel gemessen wird, das mehr als 30% größer als der Erfassungsbereich ist. Wenn der Zielbereich zu klein ist, beginnt sich das elektrische Feld um die Seiten des Ziels zu wickeln, was bedeutet, dass sich das elektrische Feld weiter ausdehnt als bei der Kalibrierung und das Ziel weiter entfernt misst (Abb. 9). In diesem Fall muss die Sonde für denselben Nullpunkt näher am Ziel sein. Da dieser Abstand von der ursprünglichen Kalibrierung abweicht, wird ein Fehler verursacht. Ein Fehler wird auch dadurch verursacht, dass die Sonde keine flache Oberfläche mehr misst.

Wenn der Abstand zwischen der Sonde und dem Ziel als Z-Achse betrachtet wird, besteht ein zusätzliches Problem eines Ziels mit zu geringer Größe darin, dass der Sensor für die X- und Y-Position der Sonde empfindlich wird. Ohne die Lücke zu ändern, ändert sich die Ausgabe erheblich, wenn die Sonde entweder in der X- oder in der Y-Achse bewegt wird, da weniger elektrisches Feld in die Mitte des Ziels und mehr in die Seiten fließt.

Maximale Genauigkeit: Zielform

Abbildung 10

Abbildung 10 Bei einem gekrümmten Ziel muss die Sonde näher sein und die Empfindlichkeit wird beeinträchtigt

Auch die Form spielt eine Rolle. Da die Sonden auf ein flaches Ziel kalibriert sind, führt die Messung eines Ziels mit einer gekrümmten Oberfläche zu Fehlern (Abb. 10). Da die Sonde den durchschnittlichen Abstand zum Ziel misst, unterscheidet sich der Abstand bei null Volt von dem, als das System kalibriert wurde. Fehler werden auch aufgrund des unterschiedlichen Verhaltens des elektrischen Feldes mit der gekrümmten Oberfläche eingeführt. In Fällen, in denen ein nicht flaches Ziel gemessen werden muss, kann das System werksseitig auf die endgültige Zielform kalibriert werden. Alternativ können bei Flachkalibrierungen mit gekrümmten Flächen Multiplikatoren zur Korrektur des Messwertes vorgesehen werden.

Maximale Genauigkeit: Oberflächengüte

Wenn die Zieloberfläche nicht perfekt glatt ist, mittelt das System über den Bereich, der von der Fleckgröße des Sensors abgedeckt wird. Der Messwert kann sich ändern, wenn die Sonde aufgrund einer Änderung der durchschnittlichen Position der Oberfläche über die Oberfläche bewegt wird. Die Größe dieses Fehlers hängt von der Art und Symmetrie der Oberflächenunregelmäßigkeiten ab.

Maximale Genauigkeit: Parallelität

Während der Kalibrierung ist die Oberfläche des Sensors parallel zur Zieloberfläche. Wenn die Sonde oder das Ziel um einen signifikanten Betrag gekippt wird, verlängert sich die Form des Punktes, an dem das Feld auf das Ziel auftrifft, und ändert die Wechselwirkung des Feldes mit dem Ziel. Aufgrund des unterschiedlichen Verhaltens des elektrischen Feldes werden Messfehler eingeführt. Bei hohen Auflösungen können bereits wenige Grad Fehler verursachen. Parallelität muss berücksichtigt werden, wenn eine Vorrichtung für die Messung entworfen wird.

Maximale Genauigkeit: Umwelt

Kapazitive Sensorsysteme von Lion Precision werden kompensiert, um die Drift aufgrund der Temperatur von 22 ° C - 35 ° C (72 ° F - 95 ° F) zu minimieren. In diesem Temperaturbereich betragen die Fehler weniger als 0.5% des Skalenendwerts. 

Ein problematischeres Problem ist, dass praktisch alle in Targets und Vorrichtungen verwendeten Materialien über diesen Temperaturbereich eine signifikante Ausdehnung und Kontraktion aufweisen. In diesem Fall sind die temperaturbedingten Änderungen in der Messung keine Messfehler. Sie sind echte Änderungen in der Lücke zwischen dem Ziel und der Sonde. Eine sorgfältige Konstruktion der Vorrichtungen trägt wesentlich zur Minimierung dieses Fehlers und zur Maximierung der Genauigkeit bei.

Die Dielektrizitätskonstante von Luft wird durch Feuchtigkeit beeinflusst. Mit zunehmender Luftfeuchtigkeit steigt die Dielektrizitätskonstante. Die Luftfeuchtigkeit kann auch mit Sondenbaumaterialien interagieren. Experimentelle Daten zeigen, dass Änderungen von 50% relativer Luftfeuchtigkeit auf 80% relativer Luftfeuchtigkeit Fehler von bis zu 0.5% des Skalenendwerts verursachen können.

Während Lion Precision-Sondenmaterialien ausgewählt werden, um diese Fehler zu minimieren, ist in Anwendungen, die äußerste Präzision erfordern, die Kontrolle von Temperatur und Luftfeuchtigkeit Standard. Internationale Normen legen fest, dass die Messungen bei 20 ° C durchgeführt oder auf die „wahre Länge“ bei 20 ° C korrigiert werden müssen.

Werkskalibrierung

Das kapazitive Sensorkalibrierungssystem von Lion Precision wurde in Zusammenarbeit mit Professional Instruments, einem weltweit führenden Hersteller von Luftlagerspindeln und -schlitten, entwickelt. Das hochmoderne Design wird von einer Präzisions-Bewegungssteuerungselektronik mit Positionsgenauigkeiten von weniger als 0.012 µm Unsicherheit angetrieben.
Das Kalibriersystem wird regelmäßig mit einem nachverfolgbaren NIST-Laserinterferometer zertifiziert. Die während der Kalibrierung verwendeten Messgeräte (digitale Messgeräte und Signalgeneratoren) werden ebenfalls nach NIST-Standards kalibriert. Die Kalibrierungsinformationen für jedes dieser Geräte werden zur Überprüfung der Rückverfolgbarkeit gespeichert.

Techniker verwenden das Kalibrierungssystem, um ein Kalibrierungsziel in bekannten Abständen zum kapazitiven Sensor präzise zu positionieren. Die Messungen an diesen Punkten werden gesammelt und die Empfindlichkeit und Linearität werden durch das Kalibrierungssystem analysiert. Die Analyse der Daten wird verwendet, um das zu kalibrierende System an die Auftragsspezifikationen anzupassen.

Nachdem Empfindlichkeit und Linearität kalibriert wurden, werden die kapazitiven Sensorsysteme in einer Umgebungskammer platziert, in der die Temperaturkompensationsschaltung kalibriert wird, um eine Drift über den Temperaturbereich von 22 ° C bis 35 ° C zu minimieren. Es werden auch die Bandbreite und das Ausgangsrauschen gemessen, die die Auflösung beeinflussen.

Nach Abschluss der Kalibrierung wird ein Kalibrierungszertifikat erstellt. Dieses Zertifikat wird mit dem bestellten System ausgeliefert und archiviert. Kalibrierzertifikate entsprechen Abschnitt 4.8 von ISO 10012-1.

Empfindlichkeit

Empfindlichkeit - Die Steigung der Linie ist die Empfindlichkeit; in diesem Fall 1 V / 0.05 mm.

Empfindlichkeit - Die Steigung der Linie ist die Empfindlichkeit; in diesem Fall 1 V / 0.05 mm.

Die Empfindlichkeit gibt an, um wie viel sich die Ausgangsspannung infolge einer Änderung des Abstands zwischen dem Ziel und dem kapazitiven Sensor ändert. Eine übliche Empfindlichkeit ist 1 V / 0.1 mm. Dies bedeutet, dass sich die Ausgangsspannung für jede Änderung des Abstands um 0.1 mm um 1 V ändert. Wenn die Ausgangsspannung gegen die Spaltgröße aufgetragen wird, ist die Steigung der Linie die Empfindlichkeit.

Empfindlichkeitsfehler

Empfindlichkeitsfehler - Die Steigung der tatsächlichen Messungen weicht von der idealen Steigung ab.

Empfindlichkeitsfehler - Die Steigung der tatsächlichen Messungen weicht von der idealen Steigung ab.

Die Empfindlichkeit eines Sensors wird während der Kalibrierung eingestellt. Wenn die Empfindlichkeit vom Idealwert abweicht, wird dies als Empfindlichkeitsfehler, Verstärkungsfehler oder Skalierungsfehler bezeichnet. Da die Empfindlichkeit die Steigung einer Linie ist, wird der Empfindlichkeitsfehler normalerweise als Prozentsatz der Steigung dargestellt. Vergleichen der idealen Steigung mit der tatsächlichen Steigung.

Versatzfehler

Ein Versatzfehler tritt auf, wenn ein konstanter Wert hinzugefügt wird

Versatzfehler - Allen Messungen wird ein konstanter Wert hinzugefügt

Versatzfehler - Allen Messungen wird ein konstanter Wert hinzugefügt.

die Ausgangsspannung des Systems. Kapazitive Sensorsysteme werden in der Regel während des Setups auf „Null“ gesetzt, um Abweichungen vom ursprünglichen Kalibrierungswert zu vermeiden. Sollte sich der Offset-Fehler jedoch ändern, nachdem das System auf Null gesetzt wurde, wird ein Fehler in die Messung eingefügt. Die Temperaturänderung ist der Hauptfaktor für den Offsetfehler. Lion Precision-Systeme werden für temperaturbedingte Offset-Fehler kompensiert, um sie unter 0.04% FS / ° C zu halten.

Linearitätsfehler

Linearitätsfehler - Die Messdaten liegen nicht auf einer geraden Linie

Linearitätsfehler - Die Messdaten liegen nicht auf einer geraden Linie.

Die Empfindlichkeit kann zwischen zwei beliebigen Datenpunkten geringfügig variieren. Diese Variation wird Linearitätsfehler genannt. Die Linearitätsspezifikation ist das Maß dafür, wie weit die Ausgabe von einer geraden Linie abweicht.

Zur Berechnung des Linearitätsfehlers werden die Kalibrierungsdaten mit der Geraden verglichen, die am besten zu den Punkten passt. Diese gerade Referenzlinie wird aus den Kalibrierungsdaten unter Verwendung einer Technik berechnet, die als Anpassung der kleinsten Quadrate bezeichnet wird. Der Fehlerbetrag an dem Punkt auf der Kalibrierungskurve, der am weitesten von dieser Ideallinie entfernt ist, ist der Linearitätsfehler. Der Linearitätsfehler wird normalerweise in Prozent des Skalenendwerts ausgedrückt. Wenn der Fehler am schlechtesten Punkt 0.001 mm und der vollständige Bereich der Kalibrierung 1 mm betragen würde, wäre der Linearitätsfehler 0.1%.
Beachten Sie, dass der Linearitätsfehler keine Empfindlichkeitsfehler berücksichtigt. Es ist nur ein Maß für die Geradheit der Linie und nicht für die Neigung der Linie. Ein System mit groben Empfindlichkeitsfehlern kann sehr linear sein.

Fehlerband

Das Fehlerband erklärt die Kombination von Linearitäts- und Empfindlichkeitsfehlern. Es ist die Messung des Worst-Case-Absolutfehlers im kalibrierten Bereich. Das Fehlerband wird berechnet, indem die Ausgangsspannungen bei bestimmten Lücken mit ihrem erwarteten Wert verglichen werden. Der Worst-Case-Fehler aus diesem Vergleich wird als Fehlerband des Systems aufgeführt.

Lücke
(Mm)

Voraussichtlich
Wert
(Gleichstrom)

Tatsächlich
Wert
(Gleichstrom)

Fehler
(Mm)

0.50 -10.000 -9.800 -0.010
0.75 -5.000 -4.900 -0.005
1.00 0.000 0.000 0.000
1.25 5.000 5.000 0.000
1.50 10.000 10.100 0.005

Fehlerband - Die Worst-Case-Abweichung der gemessenen Werte von den erwarteten Werten in einem Kalibrierungsdiagramm. In diesem Fall beträgt das Fehlerband -0.010 mm.

Bandbreite

Die Bandbreite ist als die Frequenz definiert, bei der der Ausgang auf -3 dB abfällt. Diese Frequenz wird auch als Grenzfrequenz bezeichnet. Ein Abfall des Signalpegels um -3 dB entspricht einem Abfall der tatsächlichen Ausgangsspannung um ca. 70%. Bei einer Bandbreite von 15 kHz führt eine Änderung von ± 1 V bei niedriger Frequenz nur zu einer Änderung von ± 0.7 V bei 15 kHz. Die schnell ansprechenden Ausgänge erfassen nicht nur hochfrequente Bewegungen, sondern maximieren auch den Phasenabstand, wenn sie in Servoregelungs-Rückkopplungssystemen verwendet werden. Einige Treiber bieten eine wählbare Bandbreite, um entweder die Auflösung oder die Antwortzeit zu maximieren.

Lösung

Rauschen von einem 15-kHz-Sensor

Abbildung 14
Rauschen von einem 15-kHz-Sensor

Die Auflösung ist definiert als die kleinste zuverlässige Messung, die ein System durchführen kann. Die Auflösung eines Messsystems muss besser sein als die für die Messung erforderliche Endgenauigkeit. Wenn Sie eine Messung innerhalb von 0.02 μm kennen müssen, muss die Auflösung des Messsystems besser als 0.02 μm sein. 
Der Hauptbestimmungsfaktor für die Auflösung ist das elektrische Rauschen. In der Ausgangsspannung tritt elektrisches Rauschen auf, das zu kleinen augenblicklichen Fehlern im Ausgang führt. Selbst wenn die Sonden- / Ziellücke perfekt konstant ist, weist die Ausgangsspannung des Treibers eine kleine, aber messbare Menge an Rauschen auf, die darauf hindeuten würde, dass sich die Lücke ändert. Dieses Rauschen ist elektronischen Bauteilen inhärent und kann nur minimiert, aber niemals beseitigt werden.
Wenn ein Treiber ein Ausgangsrauschen von 0.002 V mit einer Empfindlichkeit von 10 V / 1 mm hat, dann hat er ein Ausgangsrauschen von 0.000,2 mm (0.2 um). Dies bedeutet, dass der Ausgang zu jedem Zeitpunkt einen Fehler von 0.2 um aufweisen kann.

Rauschen von einem 100-Hz-Sensor

Abbildung 15
Rauschen von einem 100-Hz-Sensor

Die Menge an Rauschen in der Ausgabe hängt direkt mit der Bandbreite zusammen. Im Allgemeinen wird das Rauschen gleichmäßig über einen weiten Frequenzbereich verteilt. Wenn die höheren Frequenzen vor der Ausgabe gefiltert werden, ist das Ergebnis weniger Rauschen und eine bessere Auflösung (Abb. 14, 15). Bei der Prüfung der Auflösungsspezifikationen ist es wichtig zu wissen, bei welcher Bandbreite die Spezifikationen gelten. Siehe unsere vollständiger Artikel Informationen zu den Beziehungen zwischen Auflösung und Bandbreite und wie Sie sicherstellen können, dass Sie genaue Informationen aus Datenblättern erhalten.

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