Fontes de erro: Sonda / ângulo de destino

Sensor capacitivo TechNote LT03-0010
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Resumo

Esta nota técnica descreve a extensão e a natureza dos erros de medição como resultado de a superfície de detecção de uma sonda capacitiva não estar paralela à superfície de destino.

Fontes de erro: Sonda capacitiva / ângulo de destino
Natureza do erro:

Gráfico

Os sistemas são calibrados com a sonda perpendicular à superfície alvo. À medida que esse ângulo muda, a saída mostrará um deslocamento DC (deslocamento) em relação à folga real do eixo central da sonda para o alvo.

  • O ângulo da sonda introduz um deslocamento CC positivo (deslocamento) na saída, fazendo com que o alvo pareça mais próximo.
  • O erro de ganho (escala) devido ao ângulo da sonda é insignificante em comparação com o deslocamento CC (deslocamento).
Extensão do erro:

Além do ângulo Sonda / Alvo, a magnitude do erro depende de: Raio do sensor, Distância da sonda / alvo, Geometria do sensor.
O erro [m] é descrito por esta função:

Fórmula


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Onde:
r = raio [metros] da área do sensor da sonda
d = folga da sonda / alvo, diretamente abaixo do eixo central da sonda [metros]
Θ = sonda / ângulo alvo [radianos] 
k = constante determinada experimentalmente para levar em conta erros de franja de campo
Os valores típicos de k são em torno de 5.
Exemplo 1: o raio do sensor de 0.5 mm, no intervalo de 0.25 mm, com um ângulo de 0.0002 radiano produz um erro de aproximadamente 0.05 nm.
Exemplo 2: o raio do sensor de 3 mm, com intervalo de 0.75 mm, com um ângulo de 0.03 radianos, produz um erro de aproximadamente 13 µm.