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Antriebstechnik die zum Ziel führt

Kunden weltweit vertrauen auf Microsense® (früher ADE Technologies), wenn es um Lösungen für anspruchsvolle Wegmessungen geht. Die kapazitiven Sensoren von Microsense sind patentiert und arbeiten nach dem kapazitiven Messprinzip. MicroSense® berührungslose kapazitive Sensoren sind ideal für lineare Messungen, lineare Positionsmessungen und lineare Abstandsmessung. Die Sensoren erlauben sehr genaue Messungen mit hoher Bandbreite und werden unter anderem bei Anwendungen wie Festplattenlaufwerken, luftgelagerte Spindeln, Präzisions-Kreuztische, optische Scheiben, Kfz-Teile und Werkzeugmaschinen eingesetzt. Mit einer Auflösung von weniger als 0,05 nm und einer nahezu unbegrenzten Lebensdauer, sind die kapazitiven Sensoren von Microsense die Leistungsstärksten auf dem Markt.

Auch als Feedbacksystem einsetzbar

Die berührungslosen kapazitiven Sensoren von Microsense sind zur präzisen Positionserkennung einsetzbar – oder als Feedbacksystem in einem Regelkreis. Führende Maschinenhersteller weltweit setzen auf Microsense in Anwendungen wie Wafer-Lithografie, Autofokussierung, Nanopositionierung, Metrologie und Herstellung von Flat-Panel-Displays. Kapazitive Sensoren ermöglichen Messungen im Sub-Nanometer Bereich und liegen preislich günstiger als Laser-Interferometer. Die hochvakuum tauglichen kapazitiven Sensoren von Microsense sind ideal für Anwendungen wie Scanning Electron Microscope (SEM) und Focussed-Ion-Beam (FIB) Systeme.

Eigenschaften

  • Berührungslose kapazitive Messung
  • Leitendes, geerdetes Zielobjekt (Sensoren für nicht leitende Materialen verfügbar)
  • Messabstand von ±10 μm bis ±1000 μm (maximal 25 mm möglich)
  • Messauflösung von < 1 nm bis 50 nm
  • Analog Ist-Wert-Signal von ±10 V (andere Spannungsbereiche optional)
  • Linearität von 0,02 % über gesamten Messbereich
  • Stabilität von bis zu 1 nm pro Tag möglich
  • Messbandbreite von 10 kHz bis 100 kHz
  • Sensoren auch für UHV- bzw. nicht-magnetische Umgebungen erhältlich

Anwendungsbeispiele

  • Motion control mit höchster Geschwindigkeit und höchster Präzision (Präzisionstische)
  • Berührungslose und nicht zerstörende kapazitive Messungen im Pikometerbereich
  • Kontaktlose Messung der Dicke von Teilen
  • Messung von Geschwindigkeit, Beschleunigung, Flattern und Verspannung
  • Messungen im Vakuum
  • Vibrationsanalyse
  • Focal Plane Control Applications

Positionierung

Mit kapazitiven Sensoren ist es möglich über kurze Entfernungen im Nanometer Auflösungsbereich zu arbeiten. Der Sensor benutzt die Struktur des Messpunkts und ist daher kompakter als ein Linearencoder. Die Kosten für kapazitive Sensoren betragen im Subnanometer Bereich nur einen Bruchteil der für Interferometer anfallenden.

Kapazitive Sensoren von MS sind ideale Rückführungssysteme für Nanopositionierungen mit Piezo- oder Voicecoil Motore. Sie können als Rückführungssensor im Regelkreis oder als unabhängiger Lagesensor wirken. In der Nanopositionierer sind typischerweise mit 1 – 3 Achsen ausgestatte, die über einige hundert Micrometer pro Achse verfahren. Meist sind sie mit Dehnungsbändern konstruiert, die aus soliden Metallblöcken heraus gefräst werden. Dadurch erreicht man sehr saubere Bewegungen. Als Aktuatoren kommen Pieomotoren oder Voice Coils in Betracht.

Vorteile

  • The resolution of the capacitance sensor is at the nanometer level.
  • For scanning applications, capacitance sensors provide exceptionally linearity, and eliminate the cyclical errors associated with optical encoders.
  • For applications requiring high stability in position, capacitance sensors are very stable, and can be built from materials which have essentially zero thermal dissipation.

High Bandwidth Capacitive Sensors for Fast Tool Servo

Fast Tool Servo systems are used in a variety of machining applications to machine non-rotationally symmetric surfaces and to create a variety of surface structures. A fast tool servo is a tool holder module with a high performance linear actuator that oscillates the tool at a particular bandwidth.

Capacitance sensors from MicroSense, used to provide servo system feedback, offer both the high bandwidth and the high resolution necessary for fast tool servo applications. Our model 8810 is available with bandwidths up to 20 KHz.

Empfohlene Produkte

Demodulator Sensor-Serie Anwendung
Model 4810 2800er Rückführungssignal für Positionierung im Nanometerbereich (Servoregelkreis)
Model 8810 2800er Rückführungssignal für Positionierung im Nanometerbereich (Servoregelkreis)
Model 8810, 20 KHz Version 2800er Fast tool servo
Model 6810 6000er Positionierung mit sehr hoher Auflösung

Messung von Abstand und Auslenkung

Unter den Messsystemen für Auslenkungsmessung, sind erreichen nur die kapazitiven Sensoren eine  Auflösung die vergleichbar mit der eines Interferometers ist. Da die Sensoren berührungslos messen, beeinflussen sie nicht das Objekt durch Kontakt oder Gewicht. Typische Anwendungen sind:

  • Measuring axial displacement of Schaft, hochpräzisen Kugellagern und diaphragms
  • Messung der Wiederholgenauigkeit von präzisen Mechaniken und Tischen
  • Kontaktlose Vermessung von gefertigten Teilen
  • Vermessung von Präzisionslagern

Oberflächenmessung

Kapazitive Sensoren ermöglichen eine direkte Messung von Geradheit und Planheit von hochpräzisen Fertigungsmaschinen und Tischen. Vorteilhaft ist, dass dies ohne Fehler möglich ist, wie es bei einer Messung mit Laserinterferometer vorkommt.

Empfohlene Produkte

Demodulator Sensor Series Anwendung
Model 4810 2800er General purpose displacement measurement requiring good stability
Model 8810 2800er General purpose displacement measurement requiring good stability; Test von Präzisionstischen

Spindelunwucht

Für eine Überwachung einer Spindel eignen sich kapazitive Sensoren ebenfalls. Durch die Auflösung im Nanometerbereich, können wichtige Daten über wiederholbare und nicht wiederholbare Fehler erfasst werden. Die kontaktlose Messung mit den Probes kann direkt am Werkzeug erfolgen, denn die Messköpfe haben standardmäßig einen Durchmesser kleiner als 0,5 mm. 

Kapazitive Positionssensoren eignen sich besonders für den Einsatz in Hochgeschwindigkeitsspindeln und anderen rotierenden Anwendungen. Da die kapazitiven Sensoren eine sehr hohe Bandbreite für die Messung bereitstellen, kann der gesamte Geschwindigkeitsbereich einer Anwendung beziehungsweise einer Spindel überwacht werden.

Empfohlene Produkte

Demodulator Sensor-Serie Anwendung
Model 5810 5000er Messung von Rundlauf
Model 6810 6000er Messung von Rundlauf mit sehr hoher Auflösung
Model 8810 2800er Messung von Rundlauf bei langsamer Geschwindigkeit und gut geerdeten Objekten
SpinCheck Spindle Metrology System Komplettes Messsystem mit Datenerfassung und Datenanalyse