Medición de Espesor de Material Conductivo con Sensores Capacitivos

Nota de aplicación capacitiva LA03-0030

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Resumen de Medición de Espesor

Figura 1 - Las mediciones de espesor de un solo canal asumen que la pieza es plana y está perfectamente asentada contra la referencia.

Detalla dos métodos de capacitiva, medición de espesor sin contacto de un conductivo objetivo: canal único (bueno) y doble canal (mejor). La alta resolución de los sensores capacitivos da como resultado una medición de espesor precisa, de alta resolución y sin contacto.

Método de Medición de Espesor de Un Solo Canal

Un canal solo mediciones de espesor (Fig. 1) mide la ubicación de la superficie superior de la pieza bajo prueba mientras la pieza descansa sobre una superficie de referencia. Al igual que con muchas aplicaciones sin contacto, las medidas durante el proceso son relativas a una medición de referencia. Se establece un espesor conocido como punto de referencia, y todas las medidas posteriores indican la cantidad de desviación de esa referencia.

Figura 2 - Las piezas deformadas y las superficies de referencia o la materia extraña entre la referencia y la pieza crean un error de medición del espesor en los sistemas de un solo canal.

Procedimiento Básico de Medición de Espesor de Un Solo Canal

  1. Coloque una parte conductora del espesor conocido en la superficie de referencia.
  2. Ajuste el sensor para medir la superficie superior de la pieza. El sensor debe colocarse cerca del centro de su rango de medición para permitir desviaciones positivas y negativas de la medición de referencia.
  3. Ajuste la salida del sensor a cero voltios, o una lectura de cero mostrada si se está utilizando una pantalla de medición.
  4. Reemplace la parte de referencia con una parte a medir.
  5. Lea la desviación en grosor de la pantalla, o calcule la desviación del voltaje de salida.

Limitaciones de precisión del método de un solo canal

El método de un solo canal supone que la pieza es perfectamente plana contra la superficie de referencia. Cualquier deformidad de la pieza, o la superficie de referencia dará como resultado un error en la medición del espesor. Tambien, cualquier material extraño, incluyendo el aire, entre la pieza y la superficie de referencia creará un error (Fig. 2).

Método de Medición de Espesor de Doble Canal

Figura 3 - Los sistemas de doble canal compensan las deformidades en la pieza o en la superficie de apoyo midiendo los cambios en la posición de la superficie superior e inferior de la pieza.

Doble canal mediciones de espesor Coloque la pieza a medir entre dos sensores (Fig. 3). Cada lado de la pieza se mide con un sensor separado. La suma de las medidas de los dos sensores proporciona la medida final del espesor (Fig. 4).

Si la parte se mueve hacia un sensor, se aleja del otro; Los cambios en las salidas de los sensores se cancelarán entre sí. Esto elimina los errores que resultarían de problemas de un solo canal con deformidad y / o contacto con la superficie de referencia.
La parte se puede medir con un sensor montado en la superficie de descanso, o la parte se puede suspender entre los dos sensores.

Al igual que con muchas aplicaciones sin contacto, las medidas son relativas a una medida de referencia. Se establece un espesor conocido como punto de referencia, y todas las medidas posteriores indican la cantidad de desviación de esa referencia.

Figura 4 - La suma de los dos canales del sensor produce una salida de “solo espesor” al cancelar los cambios de posición de la pieza entre los sensores.

Procedimiento Básico de Doble Canal

  1. Coloque una parte conductora del espesor conocido entre los dos sensores.
  2. Ajuste las posiciones del sensor para medir las superficie superior e inferior de la pieza. Los sensores deben colocarse cerca del centro del rango de medición para permitir desviaciones positivas y negativas de la medida de referencia.
  3. Ajuste las salidas del sensor a cero voltios, y una lectura de cero visualizada cuando use una pantalla de medición con capacidades de suma (consulte las recomendaciones a continuación).
  4. Reemplace la parte de referencia con una parte a medir.
  5. Lea la desviación de grosor de la pantalla con capacidades de suma, o calcule la desviación sumando los dos voltajes de salida y convirtiéndolos en unidades dimensionales.

Ejemplo de Doble Canal

El siguiente ejemplo utiliza dos sensores que están calibrados para 10V / 1mm. La condición 1 establece un objetivo de grosor 1mm como referencia a 0 voltios. La condición 2 muestra el efecto de mover el objetivo grueso 1mm más cerca de un sensor. La condición 3 muestra la medida no centrada de una pieza de prueba que tiene un grosor 1.5mm.

Equipo Recomendado

The Serie Elite de los sistemas de sensores capacitivos pueden proporcionar capacidades de detección de precisión (controlador CPL190) con un módulo de visualización (MM190) que muestra la medida en unidades dimensionales reales. El MM190 también puede realizar la operación de suma de doble canal mediciones de espesor. La compatibilidad del sensor Plug & Play facilita el uso con LabView ™.

Descarga de espesor