误差源:探头/目标角度

电容式传感器技术说明LT03-0010
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总结

本技术说明描述了由于电容式探头的传感表面与目标表面不平行而导致的测量误差的程度和性质。

误差源:电容式探头/目标角度
错误的性质:

图表

用探头垂直于目标表面校准系统。 随着该角度的变化,输出将显示相对于从探头中心轴到目标的实际间隙的DC(开端)偏移。

  • 探测角在输出中引入正DC(开端)偏移,导致目标看起来更近。
  • 与DC(开端)偏移相比,由于探针角度引起的增益(缩放)误差微不足道。
错误程度:

除了探头/目标角度外,误差的大小还取决于:传感器半径,探头/目标间隙,传感器几何形状。
误差[m]由该公式描述:

公式


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地点:
r =探头传感器区域的半径[米制]
d =探头/目标间隙,正好在探头中心轴下方[米制]
Θ =探头/目标角度[弧度] 
k =实验确定的常数,用于考虑场边缘误差
典型的k值约为5。
示例1:0.5mm传感器半径(在0.25mm间隙处,具有0.0002弧度角)会产生大约0.05nm的误差。
示例2:在3mm间隙处具有0.75弧度角的0.03mm传感器半径会产生大约13µm的误差。