MICRO-EPSILON 4350006.71, Operating Instructions Manual

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Funktionsprinzip, Technische Daten
capaNCDT 6100
2. Funktionsprinzip, Technische Daten
2.1 Messprinzip
Das Prinzip der kapazitiven Abstandsmessung mit dem System capaNCDT basiert auf der Wirkungsweise
des idealen Plattenkondensators. Bei leitenden Messobjekten bilden der Sensor und das gegenüberliegende
Messobjekt die beiden Plattenelektroden.
Durchfließt ein konstanter Wechselstrom den Sensorkondensator, so ist die Amplitude der Wechselspannung
am Sensor dem Abstand der Kondensatorelektroden direkt proportional. Die Wechselspannung wird gleich-
gerichtet, verstärkt und als Analogsignal ausgegeben.
Das System capaNCDT wertet den Blindwiderstand X
c
des Plattenkondensators aus, der sich streng proporti-
onal mit dem Abstand ändert:
X = ; Kapazität C =

*

*
c
1
j

C
Fläche
Abstand
r o
i
Ein zu kleines Messobjekt und gekrümmte (unebene) Messflächen bewirken ebenfalls eine nicht-lineare
Kennlinie.
Dieser theoretische Zusammenhang wird durch den
Aufbau der Sensoren als Schutzringkondensatoren in der
Praxis nahezu ideal verwirklicht.
Die lineare Charakteristik des Messsignals erreicht man
bei Messungen gegen Messobjekte aus elektrisch leiten-
den Werkstoffen (Metallen) ohne eine zusätzliche elekt-
ronische Linearisierung. Geringfügige Änderungen der
Leitfähigkeit oder der magnetischen Eigenschaften wirken
sich nicht auf die Empfindlichkeit oder Linearität aus.
Elektrischer Leiter
Masse
Schirmelektrode
Messelektrode
Abb. 1 Aufbau eines kapazitiven Sensors