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电容式厚度计、位移计常见问题

问题编号FAQ-0156

请告诉我用CL-5610电容式厚度计测量绝缘体厚度的原理。

利用CL-5610测量绝缘体厚度的方法如下图所示,将VE传感器与基准面固定,在其之间夹入需要测量厚度的绝缘体。

其步骤如下:
1.在导体的基准面状上,在传感器的规格间隙范围内设置VE传感器。
2.测量VE传感器与基准面的间隙。
3.将要测量的绝缘体的介电常数设定在CL-5610内。
4.在不改变基准间隙的情况下,将测量对象的绝缘体插入基准面。

为什么通过这样的操作可以测量绝缘体的厚度呢?

通过考虑当将具有不同介电常数的物质插入电容器的一部分时如何计算电容,可以更容易地理解使用CL-5610测量绝缘体的厚度。

首先,考虑如图1所示的电容器。

极板间的距离d0,面积S,介电常数ε0 (空气) 插入的绝缘体的介电常数εr,厚度d。该电容器的静电电容C是将极板间距d0-d、介电常数ε0的电容器 (电容为C1) 和极板间距d、介电常数εr的电容器 (电容为C2) 串联连接时的合成电容。(图2)

电容器串联时,合成电容C与各电容C1、C2之间有如下关系式:。

1/C=1/C1+1/C2

在这里

C1=ε0・S/(d0-d) C2=εr・S/d



C1和C2的合成容量C,

C=ε0・εr・S/(εr・d0-εr・d+ε0・d)
按钮,将选定控件在Tab键次序中下移一个位置。
上述求出的合成容量的关系式

C=ε0・εr・S/(εr・d0-εr・d+ε0・d)=(ε0・S/d0)・εr/(εr-εr・q+ε0・q) q=d/d0



也可在图3中找到。

这里ε0,S是已知的,并且d0可以在插入绝缘体之前测量。也可以测量绝缘体插入状态下的静电电容C。换句话说,如果εr是已知的绝缘体,则可以获得厚度d。但是,由于εr不明确的情况较多,所以1.测量没有夹住任何东西时的静电容量,求出d02.将厚度已知的绝缘物插入基准面上测量静电容量,计算相对介电常数εr 3.接下来,将厚度不明确且材质相同的物体放置在基准面上,使用计算出的εr进行厚度测量。

也可以通过这样的方法来完成。

上次更新时间:2013-08-08