電容式板材測(cè)厚儀

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1、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)作業(yè)：電容式傳感器設(shè)計(jì)金屬板材測(cè)厚儀一、電容傳感器基本原理電容傳感器具有溫度穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡單、精度高、響應(yīng)快、線性范圍寬和實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。近年來，由于電容測(cè)量技術(shù)的不斷完善，微米級(jí)精度的電容測(cè)微儀已是一般性產(chǎn)品，電容測(cè)微技術(shù)作為高精度、非接觸式的測(cè)量手段廣泛應(yīng)用于科研和生產(chǎn)加工行業(yè)。電容傳感器最常用的形式為平行平板電容器，物理學(xué)上用下式描述：即電容器的電容值C與極間距h成反比，與極板面積S和介電常數(shù)成正比。對(duì)于變極距型傳感器，測(cè)量中被測(cè)物與大地連接，單極式電容傳感器與之形成一個(gè)電容器，此電容器接入

2、開環(huán)放大倍數(shù)為A的運(yùn)算放大器反饋回路中，由此得到其原理公式：式中：為電容式精密測(cè)微儀的電壓輸出；為標(biāo)準(zhǔn)參比電容；為信號(hào)源標(biāo)準(zhǔn)方波輸出信號(hào)；S為傳感器測(cè)頭有效端面面積；為傳感器測(cè)頭的有效待測(cè)電容；h為傳感器與被測(cè)物體之間的距離。二、電容測(cè)厚儀設(shè)計(jì)圖1電容測(cè)厚儀傳感器安裝結(jié)構(gòu)示意圖電容測(cè)厚儀用于測(cè)量金屬板材在軋制過程中的厚度變化，，放在板材兩邊，板材是電容的動(dòng)極板，總電容為，作為一個(gè)橋臂。如果板材只是上下波動(dòng)，電容的增量一個(gè)增加一個(gè)減少，總的電容量不變；如果板材的厚度變化使電容變化，電橋?qū)⒃撔盘?hào)變化輸出為電壓，經(jīng)放大器、整

3、流電路的直流信號(hào)送出處理顯示，顯示為厚度變化。圖2測(cè)厚原理示意圖圖2所示為測(cè)厚原理，由于被測(cè)物3是非絕緣體，特別是在線測(cè)量時(shí)，由于工件加工中存在振幅為的振動(dòng)，所以采用差動(dòng)測(cè)量的方法，使其表面分別與傳感器1、2構(gòu)成電容器，由此形成對(duì)其厚度變化量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，即當(dāng)給定傳感器2的相對(duì)位置和板材初始厚度h時(shí)，板材厚度變化，則有，傳感器引起電壓的變化為：式中：可得總的變化電壓：由此，差動(dòng)測(cè)量方法有效地解決了工件加工過程中的振動(dòng)問題。圖3電容測(cè)厚儀電路原理框圖至此，輸出信號(hào)通過放大、整流、差放電路和指示儀表即可顯示板材的厚度。