ユーザーマニュアル| CPL490

CPL490

のユーザーズガイド

CPL490

広帯域ピコメーター静電容量式変位センサー

 

PDFファイルのダウンロード


目次

 


承認と安全性に関する考慮事項

Eliteシリーズは、次のCE標準に準拠しています。

安全性:EN 61010-1:2010

EMC:IEC 61326-1:2013、IEC 61326-2-3:2013

これらの標準への準拠を維持するには、次の動作条件を維持する必要があります。

  • すべてのI / O接続ケーブルはシールドされ、長さがXNUMXメートル未満でなければなりません
  • AC電源ケーブルの定格は、最低250 Vおよび5 Aでなければなりません
  • AC電源は、定格20A未満の接地された主電源コンセントに接続する必要があります
  • 付属のCE承認済みの電源装置を1スロット、2スロット、および3スロットエンクロージャで使用します。 代替電源を使用する場合は、同等のCE認証を取得し、IEC60950または61010に基づいて主電源から安全に絶縁する必要があります。
  • センサーは、33VRMSまたは70VDCを超える危険電圧で動作する部品に取り付けないでください。

他の方法で装置を使用すると、その安全性とEMI保護が損なわれる場合があります。

 

プローブチップの接触に関する注意

容量性プローブの検出チップは、最大70 Vrmsの電圧を生成します。 これらは非常に低電力の高周波電圧であるため、危険はありません。 通常、プローブの先端に触れると、プローブの機能が停止し、電圧がゼロ近くまで低下します。 しかし、特定の状況下では、特にCPL490で使用される第XNUMX世代のプローブでは、電圧がわずかなうずきやburning熱感を引き起こす場合があります。 最大限のパフォーマンスを得るには、プローブの先端に油やその他の汚染物質が残っていない必要があります。

これらの理由により、プローブの先端に触れないことをお勧めします。


役立つテクニカルサポートドキュメントオンライン

Lion PrecisionのWebサイトには、多数の技術文書(技術情報 アプリケーション・ノート)テクニカルライブラリ。 これらのドキュメントは、Lion Precision高性能センサーの操作と使用の詳細な説明を提供します。

テクニカルライブラリには次の場所からアクセスできます www.lionprecision.com/technical-library/

タイトルには次のものがあります。


説明

  CPL490静電容量センサー 非常に高精度の非接触測定デバイスです。 出力電圧は、プローブとターゲット間のギャップの変化に比例して変化します。 センサーは通常、導電性ターゲットの測定に使用されますが、一部のアプリケーションでは非導電性ターゲットでも使用できます。 不導体の測定の詳細については、 テクニカルライブラリ www.lionprecision.comで、または支援を求めてください。

CPL490は、一体型電子機器を含む第2世代プローブでのみ動作します。


基本操作

出力電圧は、フロントパネルのBNCコネクタを介して、またはエンクロージャの背面にある高密度コネクタを介してデータ収集システムからアクセスします。 このコネクタは、多くのナショナルインスツルメンツのデータ集録製品に直接接続できます。 システムDAQコネクタの詳細については、このマニュアルのエンクロージャのセクションを参照してください(19ページ)。

プローブとターゲット間のギャップが変化すると、それに応じて出力電圧が変化します。 プローブがターゲットに近づくと、出力電圧はより正になります。

注:「近」および「遠」ライト(赤)は、プローブが校正範囲外であり、電圧が変化し続けても出力が正確であるとは限らないことを示します。

プローブは特定のモジュールに対して較正されます。 複数チャンネルシステムの場合、プローブケーブル(コネクタの近く)の番号がモジュールハンドルの番号と一致していることを確認してください。 キャリブレーションの詳細は、製品に付属のキャリブレーションシートに記載されています。

非接触センサーは通常、基準位置からの変化を測定します。


基本的な測定を行う
  1. プローブをモジュールに接続します
  2. ターゲットを基準位置または条件に設定します
  3. プローブをターゲットの近くに取り付けます(プローブは、より大きなプローブエレクトロニクスハウジングから延びる直径8 mmのプローブ本体に取り付けます)
  4. 近/遠インジケーターが中心位置になるまでプローブの位置を調整します
  5. ゼロ調整を使用して、出力電圧をゼロに調整します(オプション)
  6. プローブ/ターゲットのギャップが変化すると、それに応じて出力電圧も変化します

出力電圧の解釈

プローブ/ターゲットギャップの所定の変化に対する出力電圧の変化量は、感度と呼ばれます。 センサーの感度は、センサーに付属のキャリブレーションシートに記載されています。

ギャップ計算の変更:

ギャップ変化=電圧変化/感度

例:1 V / 2μmの感度と3 Vの電圧変化では、ギャップの変化は6μm(3 / 0.5)になります。


フロントパネルのコントロール、インジケータ、およびコネクタの概要

 

CPL490ゼロ調整

プローブが最初に配置された後、アナログ出力電圧のDCシフトを提供します。 調整の範囲は±1 VDCです。 通常、アナログ出力電圧は範囲中心でゼロボルトに調整されます。 ゼロスイッチがオフの位置にあるとき、ゼロ調整は効果がありません。

校正済み範囲インジケータ(遠近)

プローブがその校正範囲内のどこにあるかを示します。 緑色のLEDは、プローブが校正範囲内にあり、出力電圧がターゲット位置を正確に表していることを示します。 赤色のLEDは、プローブが範囲外であることを示します。 プローブが範囲外の場合、出力電圧はまだ±10 VDCの範囲内であっても、ターゲット位置を正確に示すことができない場合があります。 ゼロ調整は、調整範囲インジケータには影響しません。

アナログ出力

プローブと測定対象物の表面との間の距離に直線的に比例するアナログ出力電圧への接続を提供します。 標準的な出力電圧範囲は±10 VDCです。 特定の範囲は、デバイスに付属のキャリブレーションシートに記載されています。

データ収集で提供されるアナログ出力(DAQ)エンクロージャーの背面のコネクターは差動です。 システムの詳細については、このマニュアルのエンクロージャのセクションを参照してください DAQ コネクタ(19ページ).

グラウンド

ターゲットを接地するために、バナナプラグケーブルをここに接続できます。 ほとんどの場合、ターゲットを個別に接地する必要はありません。 ターゲットが別の経路を介して接地されておらず、出力に過度の電気ノイズが見られる場合、ターゲットを接地すると出力ノイズが減少する場合があります。 低ノイズ動作が重要な場合、ターゲットが別の経路を介して十分に接地されている場合でも、個別の接地が推奨されます。

プローブコネクタ

コネクタの赤い点を合わせてプローブコネクタを挿入し、プローブを接続します。

プローブを取り外すには、プローブコネクタの刻み付きバレルを引っ張って外します。 ケーブルを引っ張らないでください。


複数チャンネル測定

同じターゲットで複数のセンサーを使用するには、センサーの励起電圧を適切に選択する必要があります。 同じターゲットで複数のチャネルを使用するように注文されたシステムは、チャネル間干渉を避けるために特別に調整されます。 キャリブレーションされていない複数のCPL490を一緒に使用すると、すべてのチャネルの出力電圧に干渉が生じる可能性があります。 同じオブジェクトを測定するために一緒に使用されるセンサーは、適切に調整できるように一緒に注文する必要があります。 キャリブレーションされていない複数のセンサーを使用すると、正確な結果が得られない場合があります。


【仕様】
直線性誤差 (最小)0.2µm〜(最大)XNUMX µm
エラーバンド (最小)0.3µm〜(最大)XNUMX µm
標準帯域幅(-3 db) 選択可能:1 kHz、10 kHz、15 kHz、50 kHz帯域幅は-10%+ 30%です
ANSI / ASME B5.54標準に適合 はい
運転温度 15-40°C
熱安定性 0.02〜0.04%FS、プローブ/範囲に依存
発振器周波数

プローブ/キャリブレーションに依存。

6.4 MHz標準

出力インピーダンス
出力最大電圧 ±13.5VDC
出力最大電流 10ミリアンペア

 

これらの仕様は、標準のコンポーネントおよびキャリブレーションの標準です。 カスタマイズはパフォーマンスに影響を与える可能性があります。 システムの特定の詳細については、製品に付属のキャリブレーションシートを確認してください。

高EMI環境(10 V / m)では、出力ノイズが0.5 VRMSに上昇し、DC値が0.7 VDCシフトする場合があります。


CPL190 / 290/490帯域幅設定の変更

CPL190 / 290およびCPL490CPL190 / 290/490は、帯域幅を設定するためのXNUMXポジションDIPスイッチを提供します。

帯域幅を変更するときは、システム内のすべてのモジュールを変更してください。 帯域幅はシステム全体の設定です。 システム内のモジュールの帯域幅スイッチは相互接続されています。

予測可能な結果を​​得るには、すべての帯域幅スイッチが同じ位置にある必要があります。

このスイッチは、右の図に示すように配置されています。 次の表は、利用可能な帯域幅とそれに関連するディップスイッチ設定を示しています。

リストされている帯域幅は概算です。 実際の値は、プローブとキャリブレーションによって異なります。

 

CPL190 / 290(S2) CPL490(S1) 2 1 ノート
15kHz 50kHz オフ オフ 帯域幅のコンピューター制御には、この設定が必要です(OFF、OFF)
10kHz 15kHz オフ ON
1kHz 10kHz ON オフ
100ヘルツ 1kHz ON ON

 

帯域幅DIPスイッチアクセス

このマニュアルの指示に従って、スイッチとジャンパのみを変更するように注意してください。 その他の変更は、モジュールのキャリブレーションに影響します。

帯域幅DIPスイッチアクセス


エリートシリーズエンクロージャー

エリートシリーズエンクロージャー

Elite Seriesエンクロージャーは、Elite Seriesモジュールにハウジングと重要な信号を提供します。 センサー出力信号は、ナショナルインスツルメンツのデータ集録ハードウェアに直接接続するように構成された背面パネルの高密度コネクタを介して利用できます。

特定のEliteシリーズエンクロージャーのモデル番号は、プラグインモジュールおよび他の機能で使用可能なスロットの最大数を示します。

モデル モジュールスロットの数 入力パワー ブリキアップハンドル 取付フランジ

EN191

1 ±15VDC いいえ はい
EN192 2 ±15VDC いいえ はい
EN193 3 ±15VDC いいえ はい
EN196 6

100-250 VAC

50 / 60ヘルツ

はい いいえ
EN198 8

100-250 VAC

50 / 60ヘルツ

はい いいえ

 

電源仕様

モデル 電源入力 注意
EN191、EN192、EN193

±15 VDC±5%、400mA

最大(注文には電源が​​含まれます)

最大解像度を維持するには、リニア電源またはLion Precision Power Supply P100-014などのスイッチング周波数が5040 kHzを超える電源を使用します。

CE準拠を維持するには、付属の電源または同等のCE準拠モデルを使用してください。

EN196、EN198

100-250 VAC、50/60 Hz、

最大250 VA

 


EN191、EN192、EN193電源コネクタ
ピン 接続
1 グラウンド
3 -15 VDC
4 + 15 VDC

 

EN191、EN192、EN193電源コネクタ

 

 

 

 

 

外部電源

EN191、EN192、およびEN193システムには外部電源が含まれています。 電源には、エンクロージャに直接接続できるコネクタがあります。

この電源は、高周波(100kHz)スイッチング電源を備えています。 高いスイッチング周波数により、センシングモジュールは最大解像度で動作できます。

DC出力電圧

+15 VDC; 2.0 A

-15 VDC; 1.0 A

AC入力電圧

100-240 VAC、50/60 Hz、

1.35 Aマックス

外部電源


DAQコネクタのピン配列

リストにないピンはすべて、Lion Precisionが独自に使用するために予約されており、外部の連絡先に接続しないでください。DAQコネクタのピン配列

ピン 出力信号
11 エンコーダ
12、12、15、18、53 デジタルグラウンド
29、32、64、67 アナロググランド
23 –アナログ出力。 チャンネル8
25 +アナログ出力; チャンネル7
26 –アナログ出力。 チャンネル6
28 +アナログ出力; チャンネル5
30 +アナログ出力; チャンネル4
31 –アナログ出力。 チャンネル3
33 +アナログ出力; チャンネル2
34 –アナログ出力。 チャンネル1
57 +アナログ出力; チャンネル8
58 –アナログ出力。 チャンネル7
60 +アナログ出力; チャンネル6
61 –アナログ出力。 チャンネル5
63 –アナログ出力。 チャンネル4
65 +アナログ出力; チャンネル3
66 –アナログ出力。 チャンネル2
68 +アナログ出力; チャンネル1

 


機械的仕様:EN191、EN192、EN193
モデル A B C
EN191

3.33 "

84.6ミリメートル

2.606 "

66.2ミリメートル

3.806 "

96.7ミリメートル

EN192

4.73 "

120.1ミリメートル

4.006 "

101.8ミリメートル

5.206 "

132.2ミリメートル

EN193

6.13 "

155.7ミリメートル

5.406 "

137.3ミリメートル

6.606 "

167.8ミリメートル

 

機械的仕様:EN191、EN192、EN193


機械的仕様:EN196、EN198
モデル A
EN196

10.1 "

257ミリメートル

EN198

14.3 "

364ミリメートル

 

機械的仕様:EN196、EN198


付属品:エアベアリングC-LVDT:静電容量式LVDTタイプの接触センサー

Air-Bearing C-LVDTは、標準の静電容量プローブを使用した静電容量センサーを、LVDTと同様の高精度接触変位センサーに変換します。 静電容量プローブはC-LVDT本体の上部に取り付けられ、スタイラスの内側の端に接続されたターゲットの位置を測定します。 C-LVDTは、スタイラスのほとんど摩擦のない動きのためにリニアエアベアリングを使用し、多孔質カーボンエアベアリングはスタイラスの回転を防ぐために正方形です。 スタイラスを伸ばすための調整可能な空気圧は、XNUMXグラム未満の接触力を提供します。C-LVDTは、空気圧をかけるとスタイラスが引き込まれる引き込みポートを備えています。

C-LVDTは、交換可能なダイヤモンドチップを使用します。 次の理由により、ルビーよりもダイヤモンドが選択されています。

  • 低摩擦–横力により、移動するターゲットからの横方向のたわみが少なくなり、方向反転のヒステリシスが少なくなります。
  • 高度に研磨された表面–ダイヤモンドは高度な研磨を受け入れて保持し、測定された表面を傷つける可能性を最小限に抑えます。
  • 最小限の摩耗–精度の向上と長寿命。

接触力調整プローブ本体のケーブル出口近くの端に接触力調整ネジがあります。 1/16インチの六角レンチを使用して調整を時計回りに回して接触力を増加させるか、反時計回りに回して接触力を減少させます。 接触力は、C-LVDTに適用される空気圧の関数でもあります。 一定の接触力を維持するには、供給空気圧を一定に保つ必要があります。

空気排出

C-LVDTの上部近くの本体の周りの0.1インチのスロットは、空気が排出される場所です。 このリングにC-LVDTを固定しないでください。 C-LVDTを適切に動作させるには、リングを常に少なくとも部分的にクリアにしておく必要があります。

【仕様】

測定範囲 0.5 mm、0.020インチ
接触力 0.2 gから100 g
ラジアル剛性 <0.25μm/ g
ベアリング 線形の多孔質エアベアリング
ダイヤモンドチップ

半径:3.175 mm、0.125インチ

マウント:4-48AGDUNF American Gauge Design ネジ仕様

移動質量の重量 4.2グラム
エア接続 1/16インチIDフレキシブルチューブ
空気消費量 3-7 lpm、0.10-0.25 cfm
動作空気圧 420-480 kPa、60-70 psi
空気要件 乾燥、5μm未満の粒子サイズにろ過

 

機械的詳細

機械的詳細CLVDT