Fonti di errore: sonda / angolo target

Sensore capacitivo TechNote LT03-0010
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sommario

Questa nota tecnica descrive l'estensione e la natura degli errori di misurazione a causa del fatto che la superficie di rilevamento di una sonda capacitiva non è parallela alla superficie di destinazione.

Fonti di errore: sonda capacitiva / angolo target
Natura dell'errore:

Grafico

I sistemi sono calibrati con la sonda perpendicolare alla superficie target. Man mano che quell'angolo cambia, l'uscita mostrerà uno spostamento DC (offset) rispetto allo spazio effettivo dall'asse centrale della sonda al bersaglio.

  • L'angolo della sonda introduce uno spostamento CC positivo (offset) nell'uscita, facendo apparire il bersaglio più vicino.
  • L'errore di guadagno (ridimensionamento) dovuto all'angolo della sonda è insignificante rispetto allo spostamento DC (offset).
Estensione dell'errore:

Oltre all'angolo sonda / target, l'entità dell'errore dipende da: raggio del sensore, gap sonda / target, geometria del sensore.
L'errore [m] è descritto da questa funzione:

Formula


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Dove:
r = raggio [metri] dell'area del sensore della sonda
d = gap sonda / target, direttamente sotto l'asse centrale della sonda [metri]
Θ = sonda / angolo target [radianti] 
k = costante determinata sperimentalmente per tenere conto degli errori di frange sul campo
I valori tipici di k sono circa 5.
Esempio 1: raggio del sensore di 0.5 mm, con una distanza di 0.25 mm, con un angolo radiante di 0.0002 produce un errore di circa 0.05 nm.
Esempio 2: raggio del sensore di 3 mm, con una distanza di 0.75 mm, con un angolo radiante di 0.03 produce un errore di circa 13 µm.