Funktionsprinzip, Technische Daten; Messprinzip; Aufbau - MICRO-EPSILON capaNCDT 6500 Betriebsanleitung

Funktionsprinzip, Technische Daten

capaNCDT 6500
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 Wechselstrom mit konstanter Amplitude den Sensorkondensator, so ist
die Amplitude der Wechselspannung am Sensor dem Abstand der Kondensatorelek-
troden direkt proportional. Die Wechselspannung wird gleichgerichtet, verstärkt und als
Analog- und Digitalsignal ausgegeben.
Das System capaNCDT wertet den Blindwiderstand X
sich streng proportional mit dem Abstand ändert:
1
X c = ; Kapazität C =  o  r
jC
Dieser theoretische Zusammenhang wird durch den Aufbau der Sensoren als Schutz-
ringkondensatoren in der Praxis nahezu ideal verwirklicht.
U
c
d
Abb. 1 Aufbau eines kapazitiven Sensors
Die lineare Charakteristik des Messsignals erreicht man bei Messungen gegen Messob-
jekte aus elektrisch leitenden Werkstoffen (Metallen) ohne eine zusätzliche elektronische
Linearisierung. Geringfügige Änderungen der Leitfähigkeit oder der magnetischen Eigen-
schaften wirken sich nicht auf die Empfindlichkeit oder Linearität aus.
i
Ein zu kleines Messobjekt und gekrümmte (unebene) Messflächen bewirken eine
nichtlineare Kennlinie.
Gleichzeitig misst das DT6530 auch zuverlässig und genau gegen Isolatorwerkstoffe.
Dies wird durch eine spezielle elektronische Beschaltung und einen Abgleich erreicht,
wenn gleichzeitig die relative Dielektrizitätskonstante des Werkstoffs konstant bleibt.
2.2

Aufbau

Das Mehrkanalsystem DT6530 setzt sich zusammen aus:
- Elektronikgehäuse mit Netzteil, Display, Ethernet, Oszillator und Analogausgang.
- Demodulatoreinschub (DL6510 beziehungsweise DL6530)
- Vorverstärker CP6001 oder CPM6011 (nur für DL6510 nötig)
- Vorverstärkerkabel (nur für DL6510 nötig)
- Sensorkabel
- Sensor
Die Demodulatoreinschübe stehen in zwei Systemausführungen zur Verfügung:
- DL6530: Signalaufbereitungselektronik mit integriertem Vorverstärker, Abstand zwi-
schen Sensor und Controller: 1,4 m bzw. 2,0 m
- DL6510: Signalaufbereitungselektronik mit externem Vorverstärker, Abstand zwischen
Sensor und Controller: bis 40 m
des Plattenkondensators aus, der
c
Fläche
d
Masse
Schirmelektrode
Messelektrode
Messobjekt: elektrischer Leiter
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