사용 설명서 | CPL190 / CPL290

CPL190 290

사용자 가이드

CPL190 / CPL290 – Sub-Nanomeeter 정전 용량 변위 센서

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목차

승인 및 안전 고려 사항

Elite 시리즈는 다음 CE 표준을 준수합니다.

안전 : EN 61010-1 : 2010

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

이러한 표준을 준수하려면 다음 작동 조건을 유지해야합니다.

  • 모든 I / O 연결 케이블은 차폐되고 길이가 XNUMX 미터 미만이어야합니다.
  • AC 전원 케이블은 최소 250V 및 5A의 정격이어야합니다
  • AC 전원은 20A 미만의 접지 된 주 전원 콘센트에 연결해야합니다
  • 포함 된 CE 승인 전원 공급 장치를 1, 2 및 3 슬롯 인클로저와 함께 사용하십시오. 대체 전원 공급 장치를 사용하는 경우 동등한 CE 인증을 획득하고 IEC60950 또는 61010에 따라 주 전원으로부터 안전 절연을 제공해야합니다.
  • 33VRMS 또는 70VDC를 초과하는 위험한 전압에서 작동하는 부품에는 센서를 부착하지 않아야합니다.

다른 방식으로 장비를 사용하면 안전 및 EMI 보호가 손상 될 수 있습니다.

프로브 팁 접촉주의

용량 성 프로브의 감지 팁은 70Vrms의 높은 전압을 생성합니다. 이들은 전력이 매우 낮은 고주파 전압이므로 위험하지 않습니다. 일반적으로 프로브 팁을 만지면 프로브가 작동을 멈추고 전압이 거의 제로에 가깝습니다. 그러나 특정 상황에서 전압은 특히 CPL490과 함께 사용되는 XNUMX 세대 프로브에서 약간의 따끔 거림 또는 작열감을 유발할 수 있습니다. 성능을 극대화하려면 프로브 팁에 오일 또는 기타 오염 물질이 없어야합니다.

이러한 이유로 프로브 팁을 만지지 않는 것이 좋습니다.


유용한 기술 지원 문서 온라인

Lion Precision 웹 사이트에는 다양한 기술 문서가 있습니다 (기술 노트응용자료기술 라이브러리에서 이 문서는 Lion Precision 고성능 센서의 작동 및 사용에 대한 자세한 설명을 제공합니다.

기술 라이브러리는 다음에서 액세스 할 수 있습니다. www.lionprecision.com/technical-library/

제목 중 일부는 다음과 같습니다.


제품 설명

CPL190 / 290 정전 용량 센서는 정밀한 비접촉식 측정 장치입니다. 출력 전압은 프로브와 타겟 사이의 갭 변화에 정비례하여 비례합니다. 센서는 일반적으로 전도성 대상을 측정하는 데 사용되지만 올바른 조건에서 비전 도성 대상과 함께 사용할 수도 있습니다. 비전 도체 측정에 대한 자세한 내용은 기술 자료를 참조하십시오. www.lionprecision.com 또는 도움을 요청하십시오.

CPL190 / 290은 대부분의 표준 프로브와 함께 작동합니다.


기본 기능

출력 전압은 전면 패널 BNC 커넥터 또는 인클로저 후면의 고밀도 커넥터를 통한 데이터 수집 시스템을 통해 액세스됩니다. 이 커넥터는 National Instruments ™ 데이터 수집 제품에 직접 연결할 수 있습니다. 시스템 DAQ 커넥터에 대한 세부 사항은이 매뉴얼의 인클로저 섹션을 참조하십시오 (19 페이지).

프로브와 타겟 사이의 간격이 변경되면 그에 따라 출력 전압이 변경됩니다. 프로브가 대상에 접근하면 출력 전압이 더 양이됩니다.

참고 : 교정 된 범위 "Near"및 "Far"표시 등 (빨간색)은 프로브가 교정 된 범위를 벗어 났으며 전압이 범위 내에 있고 계속 변하더라도 출력이 정확하지 않다는 것을 나타냅니다.

프로브는 특정 모듈로 교정됩니다. 다중 채널 시스템의 경우, 프로브 케이블 (커넥터 근처)의 번호가 모듈 핸들의 번호와 일치하는지 확인하십시오.

CPL290은 단일 프로브에 대해 저 및 고감도 교정을 제공합니다. 감도 스위치를 사용하여 원하는 감도를 선택하십시오. 교정 세부 사항은 제품과 함께 제공된 교정 시트에 제공됩니다.

비접촉 센서는 일반적으로 기준 위치에서의 변화를 측정합니다.


기본 측정
  1. 프로브를 모듈에 연결
  2. 대상을 기준 위치 또는 조건으로 설정
  3. 대상 근처에 프로브 장착
  4. "Calibrated Range"표시가 중앙 위치에 올 때까지 프로브 위치를 조정하십시오
  5. 영점 조정을 사용하여 출력 전압을 영점으로 조정합니다 (선택 사항)
  6. 프로브 / 타겟 갭이 변경되면 그에 따라 출력 전압이 변경됩니다

출력 전압 해석

프로브 / 대상 간격의 주어진 변화에 대한 출력 전압의 변화량을 민감도라고합니다. 센서의 감도는 센서와 함께 제공된 보정 시트에 나와 있습니다.

갭 계산의 변화 :

갭 변화 = 전압 변화 / 감도

예를 들어 : 1V / 2μm의 감도와 3V의 전압 변화에서 갭 변화는 6μm (3 / 0.5)입니다.


전면 패널 컨트롤, 표시기 및 커넥터 개요

 

CPL290 전면 다이어그램영점 조정

프로브를 처음 배치 한 후 아날로그 출력 전압을 조정합니다. 일반적으로 아날로그 출력 전압은 범위 중심에서 10V로 조정됩니다. 외부 제어에는 대략적인 조정 (± 1VDC)과 내부 제어에는 미세한 조정 (± XNUMXVDC)이 있습니다. 영점 스위치가 꺼져 있으면 영점 조정은 효과가 없습니다.

감도 (CPL290 만 해당)

CPL290은 하나의 프로브에 대해 고감도 및 저감도 교정을 제공합니다. 특정 보정 정보는 보정 시트를 참조하십시오. 이 스위치로 원하는 감도를 선택하십시오.

감도를 전환하려면 일반적으로 프로브 위치를 변경해야합니다.

교정 범위 표시기

녹색 LED는 프로브가 교정 된 범위에 있고 출력 전압이 목표 위치를 정확하게 나타냄을 나타냅니다. 빨간색 LED는 프로브가 범위를 벗어 났으며 출력 전압이 유효하지 않음을 나타냅니다.

교정 범위 표시기는 영점 조정의 영향을받지 않습니다. 이 모듈은 범위 중심에서 공장에서 XNUMX 볼트로 교정되지만 프로브가 교정 된 범위의 끝을 향하는 동안 출력 전압을 XNUMX으로 조정할 수 있습니다. 이 상황에서 프로브는 교정 된 범위를 벗어날 수 있지만 출력 전압은 계속 유효한 것으로 보입니다. 출력 전압은 계속 변경 될 수 있지만 출력이 더 이상 정확하지는 않습니다. 이 조건에서 출력 전압은 유효 해 보일 수 있지만 보정 범위 표시기는 빨간색입니다. 시스템 DAQ 커넥터를 통해 사용 가능한 범위 초과 표시기 신호는 교정 범위 표시기가 빨간색 일 때마다 활성화됩니다.

아날로그 출력

프로브와 측정 대상 재료 표면 사이의 거리에 비례하는 아날로그 출력 전압에 연결합니다. 일반적인 출력 전압 범위는 ± 10VDC입니다. 구체적인 범위는 동봉 된 보정 시트에 나와 있습니다.

격납 장치 뒷면의 데이터 수집 (DAQ) 커넥터에 제공된 아날로그 출력은 차동입니다. 시스템 DAQ 커넥터에 대한 세부 사항은이 매뉴얼의 인클로저 섹션을 참조하십시오 (19 페이지).

바닥

대상을 접지하기 위해 바나나 플러그 케이블을 여기에 연결할 수 있습니다. 대부분의 경우 타겟을 별도로 접지 할 필요는 없습니다. 대상이 다른 경로를 통해 접지되지 않고 출력에 과도한 전기적 노이즈가 나타나는 경우 대상을 접지하면 출력 노이즈가 줄어들 수 있습니다. 저소음 작동이 중요한 경우 대상이 다른 경로를 통해 올바르게 접지되어 있어도 별도의 접지가 권장됩니다.

프로브 커넥터

커넥터의 빨간색 점을 정렬하고 프로브 커넥터를 삽입하여 프로브를 연결하십시오.

프로브를 분리하려면 프로브 커넥터의 널링 배럴을 당겨 해제하십시오. 케이블을 풀지 마십시오.


다중 채널 측정

동일한 대상에서 여러 센서를 사용하려면 센서 여기 전압을 동기화해야합니다. 이것은 Elite Series 인클로저에 의해 자동으로 수행됩니다. 또한 짝수 및 홀수 채널 번호는 반전 (180 °) 여기 전압을 사용합니다. 이렇게하면 반도체와 같이 접지가 잘되지 않은 대상에서 발생할 수있는 오프셋 및 스케일 오류가 제거됩니다. 접지되지 않은 타겟 사용 및 반전 여기 전압의 장점에 대한 자세한 내용은 Lion Precision TechNote LT03-0022를 참조하십시오. 정전 식 센서 및 접지되지 않은 대상,에서 사용할 수 www.lionprecision.com; 클릭 기술 자료.


CPL190 / CPL290 사양1
선형성 오류 교정에 따라 ± 0.2 % FS 이상
에러 밴드 교정에 따라 ± 0.3 % FS 이상
표준 대역폭 (-3 db) 15kHz -10 % + 30 %
거친 영점 조정 범위 ± 10 VDC
미세 영점 조정 범위 ± 1 VDC
ANSI / ASME B5.54 표준 충족 가능
프로브 교환 성 동일한 프로브 모델의 일반적인 감도 변화 : 10 %
작동 온도 4 ° -50 ° C
열 안정성 0.02 % FS / ° F, 0.04 % FS / ° C
일반적인 발진기 주파수

프로브 케이블 <12 피트 : 1MHz

프로브 케이블> 12 피트 : 500kHz

출력 임피던스 0 Ω
출력 최대 전압 ± 13.5 VDC
출력 최대 전류 10 mA

 

1이 사양은 표준 구성 요소 및 교정에 일반적입니다. 사용자 지정은 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 시스템과 관련된 자세한 내용은 제품과 함께 제공된 보정 시트를 확인하십시오.

높은 EMI 환경 (10V / m)에서 출력 노이즈는 0.2VRMS (1 % 분해능)로 상승하고 DC 출력은 시프트 될 수 있습니다.


CPL190 / 290 / 490 대역폭 설정 변경

CPL190 / 290 / 490 대역폭 설정 변경CPL190 / 290 / 490은 대역폭 설정을위한 XNUMX 위치 DIP 스위치를 제공합니다.

대역폭을 변경할 때는 시스템의 모든 모듈을 변경하십시오. 대역폭은 시스템 전체 설정입니다. 시스템 내 모듈의 대역폭 스위치는 서로 연결되어 있습니다.

예측 가능한 결과를 얻으려면 모든 대역폭 스위치가 동일한 위치에 있어야합니다.

이 스위치는 오른쪽 그림과 같이 위치합니다. 다음 표는 사용 가능한 대역폭과 관련 딥 스위치 설정을 보여줍니다.

나열된 대역폭은 대략적인 것입니다. 실제 값은 프로브와 교정에 따라 다릅니다.

 

CPL190 / 290 (S2) CPL490 (S1) 2 1 노트
15 kHz 50 kHz 떨어져서 떨어져서 대역폭의 컴퓨터 제어에는이 설정이 필요합니다 (OFF, OFF)
10 kHz 15 kHz 떨어져서 ON
1 kHz 10 kHz ON 떨어져서
100 Hz에서 1 kHz ON ON

 

대역폭 딥 스위치 액세스

이 설명서의 지침에 따라 스위치와 점퍼 만 변경하도록주의하십시오. 다른 변경 사항은 모듈 교정에 영향을줍니다.

대역폭 딥 스위치 액세스


엘리트 시리즈 인클로저

엘리트 시리즈 인클로저

Elite Series 인클로저는 Elite Series 모듈에 하우징 및 중요 신호를 제공합니다. 센서 출력 신호는 National Instruments ™ 데이터 수집 하드웨어에 직접 연결하도록 구성된 후면 패널 고밀도 커넥터를 통해 제공됩니다.

특정 Elite Series 인클로저 모델 번호는 플러그인 모듈 및 기타 기능에 사용 가능한 최대 슬롯 수를 나타냅니다.

모델 모듈 슬롯 수 입력 전원 틴업 핸들 마운팅 플랜지

EN191

1 ± 15 VDC 아니 가능
EN192 2 ± 15 VDC 아니 가능
EN193 3 ± 15 VDC 아니 가능
EN196 6

100-250 VAC

50 / 60 Hz에서

가능 아니
EN198 8

100-250 VAC

50 / 60 Hz에서

가능 아니

 

전력 사양

모델 전원 입력 주의 사항
EN191, EN192, EN193

± 15VDC ± 5 %, 400mA

최대 (주문시 전원 공급 장치 포함)

최대 해상도를 유지하려면 선형 전원 공급 장치 또는 Lion Precision Power Supply P100-014과 같이 5040kHz 이상의 스위칭 주파수를 가진 전원 공급 장치를 사용하십시오.

CE 준수를 유지하려면 포함 된 전원 공급 장치 또는 동등한 CE 준수 모델을 사용하십시오.

EN196, EN198

100-250VAC, 50 / 60Hz,

최대 250VA

 


EN191, EN192, EN193 전원 커넥터
연결
1 바닥
3 -15VDC
4 VDC +15

 

EN191, EN192, EN193 전원 커넥터

 

 

 

 

 

외부 전원 공급 장치

EN191, EN192 및 EN193 시스템에는 외부 전원 공급 장치가 포함되어 있습니다. 전원 공급 장치에는 인클로저에 직접 연결할 수있는 커넥터가 있습니다.

이 공급 장치에는 고주파 (100kHz) 스위칭 공급 장치가 있습니다. 높은 스위칭 주파수는 센싱 모듈이 최대 해상도로 작동 할 수 있도록합니다.

DC 출력 전압

+ 15VDC; 2.0 A

-15VDC; 1.0 A

AC 입력 전압

100-240VAC, 50 / 60Hz,

1.35 최대

외부 전원 공급 장치


DAQ 커넥터 핀아웃

목록에없는 모든 핀은 Lion Precision에서 독점적으로 사용하도록 예약되어 있으므로 외부 접점에 연결해서는 안됩니다.DAQ 커넥터 핀아웃

출력 신호
11 인코더
12, 12, 15, 18, 53 디지털 접지
29, 32, 64, 67 아날로그 접지
23 – 아날로그 출력; 채널 8
25 + 아날로그 출력; 채널 7
26 – 아날로그 출력; 채널 6
28 + 아날로그 출력; 채널 5
30 + 아날로그 출력; 채널 4
31 – 아날로그 출력; 채널 3
33 + 아날로그 출력; 채널 2
34 – 아날로그 출력; 채널 1
57 + 아날로그 출력; 채널 8
58 – 아날로그 출력; 채널 7
60 + 아날로그 출력; 채널 6
61 – 아날로그 출력; 채널 5
63 – 아날로그 출력; 채널 4
65 + 아날로그 출력; 채널 3
66 – 아날로그 출력; 채널 2
68 + 아날로그 출력; 채널 1

 


기계적 사양 : EN191, EN192, EN193
모델 A B C
EN191

3.33 "

84.6의 mm

2.606 "

66.2의 mm

3.806 "

96.7의 mm

EN192

4.73 "

120.1의 mm

4.006 "

101.8의 mm

5.206 "

132.2의 mm

EN193

6.13 "

155.7의 mm

5.406 "

137.3의 mm

6.606 "

167.8의 mm

 

기계적 사양 : EN191, EN192, EN193


기계적 사양 : EN196, EN198
모델 A
EN196

10.1 "

257의 mm

EN198

14.3 "

364의 mm

 

기계적 사양 : EN196, EN198


액세서리 : 에어 베어링 C-LVDT : 용량 성 LVDT 타입 접촉 센서

Air-Bearing C-LVDT는 표준 용량 성 프로브를 사용하는 용량 성 센서를 LVDT와 유사한 고정밀 접촉 변위 센서로 변환합니다. 용량 성 프로브는 C-LVDT 본체 상단에 설치되어 스타일러스의 안쪽 끝에 연결된 대상의 위치를 ​​측정합니다. C-LVDT는 스타일러스의 마찰이 거의없는 움직임을 위해 선형 에어 베어링을 사용하며 스타일러스 회전을 방지하기 위해 다공성 카본 에어 베어링이 정사각형입니다. 스타일러스 확장을위한 조정 가능한 기압은 XNUMX 그램 미만의 접촉력을 제공하며 C-LVDT는 기압을 적용하여 스타일러스를 수축시키는 후퇴 포트를 갖추고 있습니다.

C-LVDT는 교체 가능한 다이아몬드 팁을 사용합니다. 다이아몬드는 다음과 같은 이유로 루비보다 선정되었습니다.

  • 낮은 마찰 – 횡력은 움직이는 타겟의 측면 편향을 줄이고 방향 반전에 대한 히스테리시스를 줄입니다.
  • 고광택 표면 – 다이아몬드는 고광택을 수용하고 유지하여 측정 된 표면이 긁힐 가능성을 최소화합니다.
  • 최소한의 마모 – 증가 된 정확도와 긴 수명.

접촉력 조정 케이블 출구 근처의 프로브 본체 끝에 접촉력 조정 나사가 있습니다. 1/16 ″ 육각 키를 사용하여 조정을 시계 방향으로 돌려 접촉력을 높이거나 시계 반대 방향으로 돌리면 감소시킵니다. 접촉력은 또한 C-LVDT에 적용되는 기압의 함수입니다. 일정한 접촉력을 유지하려면 공급 된 공기압을 일정하게 유지해야합니다.

공기 배출

C-LVDT 상단 부근의 몸체 주변의 0.1 인치 슬롯은 공기가 배출되는 곳입니다. 이 링 위에 C-LVDT를 고정하지 마십시오. 링은 C-LVDT의 적절한 작동을 위해 항상 적어도 부분적으로 깨끗하게 유지되어야합니다.

제품 사양

측정 범위 0.5mm, 0.020 인치
접촉력 0.2g ~ 100g
방사상 강성 0.25μm / g 미만
베어링 선형, 다공성 에어 베어링
다이아몬드 팁

반경 : 3.175mm, 0.125 인치

마운트 : 4-48AGD 스레드

이동 질량의 무게 4.2 g
공기 연결 1/16 인치 ID 플렉시블 튜브
공기 소비 3-7lpm, 0.10-0.25cfm
작동 기압 420-480kPa, 60-70psi
공기 요구량 건조, 5μm 미만의 입자 크기로 여과

 

기계적 세부 사항

기계적 세부 사항 CLVDT