一种高精度电容传感器的制造方法
【技术领域】：
[0001 ]本实用新型涉及传感器领域，尤其涉及一种高精度电容传感器。
【背景技术】：
[0002] 用电测法测量非电学量时，首先必须将被测的非电学量转换为电学量而后输入 之。通常非电学量变换成电学量的元件称为变换器;根据不同非电学量的特点设计成的有 关转换装置称为传感器，而被测的力学量(如位移、力、速度等)转换成电容变化的传感器称 为电容传感器。从能量转换的角度而言，电容变换器为无源变换器，需要将所测的力学量转 换成电压或电流后进行放大和处理。力学量中的线位移、角位移、间隔、距离、厚度、拉伸、压 缩、膨胀、变形等无不与长度有着密切联系的量;这些量又都是通过长度或者长度比值进行 测量的量，而其测量方法的相互关系也很密切。另外，在有些条件下，这些力学量变化相当 缓慢，而且变化范围极小，如果要求测量极小距离或位移时要有较高的分辨率，其他传感器 很难做到实现高分辨率要求，在精密测量中所普遍使用的差动变压器传感器的分辨率仅达 到1~5μπι数量级;而有一种电容测微仪，他的分辨率为O.lnm，比前者提高了四个数量级，最 大量程为1250μπι，而且为零磁滞，因此他在精密小位移测量中受到青睐。
[0003] 现有的电容传感器在测量激光头与工件之间的感应电容时，测量精度低，不能适 应用户不同的量程需求，且通信传输速率和抗干扰能力差。 【实用新型内容】：
[0004] 为了解决上述问题，本实用新型提供了一种结构简单，能够实时高精度的采集激 光头和工件之间的感应电容变化，能够大大提高通信传输速率和抗干扰能力的技术方案：
[0005] -种高精度电容传感器，主要包括铝合金外壳传感器本体、8芯工业以太网线、Ρ0Ε 供电模块，铝合金外壳传感器本体包括基座，基座一侧设有四个螺丝固定孔，基座上端设置 面板贴膜，将铝合金外壳传感器本体的SMB插孔与激光头上的SMB插孔对齐，且垂直向下插 至底部，用四颗螺丝将铝合金外壳传感器本体紧紧固定在激光头侧面，将Ρ0Ε供电模块卡在 DIN导轨上，且接入220V交流电源，将由EtherCAT从站引至的网线插入Ρ0Ε供电模块上的 RJ45插座中，8芯工业以太网线将铝合金外壳传感器本体与P0E供电模块连接。
[0006] 作为优选，8芯工业以太网线配合连接M12防水连接器，M12防水连接器包括一弯母 头和一直母头，8芯工业以太网线的直母头一端插入P0E供电模块上的第一M12插座中，且旋 紧插头螺纹;将8芯工业以太网线的弯母头一端插入铝合金外壳传感器本体上的第二M12插 座中，且旋紧插头螺纹。
[0007] 作为优选，铝合金外壳传感器本体上的面板贴膜上设有5个LED指示灯，分别为P0E 供电电压指示灯、EtherCAT网线连接指示灯、EtherCAT协议状态指示灯、传感器采集状态指 示灯以及错误报警指示灯。
[0008] 作为优选，错合金外壳传感器本体外形尺寸为长80_、宽40_、厚30_。
[0009] 本实用新型的有益效果在于：
[0010] (1)本实用新型结构简单，能够实时高精度的采集激光头和工件之间的感应电容 变化，且内置了精准低温漂基准电容，为电容测量提供精确的参考标准。
[0011] (2)本实用新型采用量程上下限标定模式，可以轻松快速的校准EDS-88C0的工作 量程范围始终对应到16进制的0~65535,从而保证EDS-88C0能够始终适应用户不同的量程 需求。
[0012] ⑶本实用新型采用高速工业实时以太网EtherCAT?作为通信协议，大大提高了 通信传输速率和抗干扰能力。
[0013] (4)本实用新型功耗低，并全身密封防水防尘，从而保证面对严酷的工业环境的挑 战。
【附图说明】：
[0014] 图1为本实用新型的主视图；
[0015] 图2为本实用新型的俯视图；
[0016]图3为本实用新型的安装图。
【具体实施方式】：
[0017]为使本实用新型的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实 用新型的实施方式作进一步地详细描述。
[0018]如图1-图3所示，一种高精度电容传感器，其特征在于：主要包括铝合金外壳传感 器本体1、8芯工业以太网线2、P0E供电模块3,铝合金外壳传感器本体1外形尺寸为长80mm、 宽40mm、厚30mm，所述铝合金外壳传感器本体1包括基座4,所述基座4 一侧设有四个螺丝固 定孔5,所述基座4上端设置面板贴膜6,将所述铝合金外壳传感器本体1的SMB插孔与激光头 7上的SMB插孔对齐，且垂直向下插至底部，用四颗螺丝将所述铝合金外壳传感器本体1紧紧 固定在激光头7侧面，将所述Ρ0Ε供电模块3卡在DIN导轨8上，且接入220V交流电源，将由 EtherCAT从站引至的网线插入所述Ρ0Ε供电模块3上的RJ45插座9中，所述8芯工业以太网线 2将所述铝合金外壳传感器本体1与所述Ρ0Ε供电模块3连接。8芯工业以太网线2配合连接 M12防水连接器，M12防水连接器包括一弯母头21和一直母头22,所述8芯工业以太网线2的 直母头22-端插入Ρ0Ε供电模块3上的第一M12插座10中，且旋紧插头螺纹;将8芯工业以太 网线2的弯母头21-端插入铝合金外壳传感器本体1上的第二M12插座11中，且旋紧插头螺 纹。本实用新型采用高速工业实时以太网EtherCAT作为通信协议，大大提高了通信传输速 率和抗干扰能力。
[0019]本实施例中，铝合金外壳传感器本体1上的面板贴膜6上设有5个LED指示灯，分别 为Ρ0Ε供电电压指示灯12、EtherCAT网线连接指示灯13、EtherCAT协议状态指示灯14、传感 器采集状态指示灯15以及错误报警指示灯16。其中，当Ρ0Ε供电电压指示灯12亮，表示铝合 金外壳传感器本体1获取到Ρ0Ε供电，Ρ0Ε供电电压指示灯12会点亮发出绿色光;EtherCAT网 线连接指示灯13反映出了铝合金外壳传感器本体1与主站或其他从站之间线缆连接和数据 通信异常与否的状态;EtherCAT协议状态指示灯14反映出了铝合金外壳传感器本体1的从 站状态机的运行状态，分别通过不同的闪烁频率和点亮/熄灭来表示状态机不同的状态;传 感器采集状态指示灯15反映出了铝合金外壳传感器本体1的传感部分的运行状态，正常状 态下处于长亮状态。当传感器采集的电容值出现异常，或者传感器处于初始化状态时，传感 器采集状态指示灯15将熄灭;错误报警指示灯16对铝合金外壳传感器本体1的错误运行状 态进行了报警，正常状态下处于熄灭状态。当传感器采集的出现异常，如碰撞、传感器采集 电容异常或其他，错误报警指示灯16对将呈红色进行提醒用于从主站中检查错误信息。
[0020] 对本实用新型进行量程标定的主要作用是为了让本实用新型能在量程的最低点 输出最小值，在量程的最高点输出最大值。确保本实用新型在适配不同的激光头、喷嘴等组 件的情况下能保持输出的一致性，便于数控系统进行运动控制，本实用新型内部还带有平 均滤波算法，进行滤波器参数设置的主要作用是为了让本实用新型能够在不同需求的响应 状态下进行输出速率和输出数据稳定度间进行灵活调节。
[0021] 本实用新型的有益效果在于:本实用新型结构简单，能够实时高精度的采集激光 头和工件之间的感应电容变化，且内置了精准低温漂基准电容，为电容测量提供精确的参 考标准;采用量程上下限标定模式，可以轻松快速的校准EDS-88C0的工作量程范围始终对 应到16进制的0~65535,从而保证EDS-88C0能够始终适应用户不同的量程需求;采用高速 工业实时以太网EtherCAT作为通信协议，大大提高了通信传输速率和抗干扰能力；其功耗 低，并全身密封防水防尘，从而保证面对严酷的工业环境的挑战。
[0022] 上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限 制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入 本实用新型专利的权利保护范围内。
【主权项】
1. 一种高精度电容传感器，其特征在于：主要包括铝合金外壳传感器本体、8芯工业以 太网线、POE供电模块，所述铝合金外壳传感器本体包括基座，所述基座一侧设有四个螺丝 固定孔，所述基座上端设置面板贴膜，将所述铝合金外壳传感器本体的SMB插孔与激光头上 的SMB插孔对齐，且垂直向下插至底部，用四颗螺丝将所述铝合金外壳传感器本体紧紧固定 在激光头侧面，将所述POE供电模块卡在DIN导轨上，且接入220V交流电源，将由EtherCAT从 站引至的网线插入所述POE供电模块上的RJ45插座中，所述8芯工业以太网线将所述铝合金 外壳传感器本体与所述POE供电模块连接。2. 根据权利要求1所述的一种高精度电容传感器，其特征在于:所述8芯工业以太网线 配合连接M12防水连接器，M12防水连接器包括一弯母头和一直母头，所述8芯工业以太网线 的直母头一端插入POE供电模块上的第一M12插座中，且旋紧插头螺纹;将8芯工业以太网线 的弯母头一端插入铝合金外壳传感器本体上的第二M12插座中，且旋紧插头螺纹。3. 根据权利要求1所述的一种高精度电容传感器，其特征在于:所述铝合金外壳传感器 本体上的面板贴膜上设有5个LED指示灯，分别为POE供电电压指示灯、EtherCAT网线连接指 示灯、EtherCAT协议状态指示灯、传感器采集状态指示灯以及错误报警指示灯。4. 根据权利要求1所述的一种高精度电容传感器，其特征在于:所述铝合金外壳传感器 本体外形尺寸为长80mm、宽40mm、厚30mm。
【专利摘要】本实用新型提供了一种高精度电容传感器，主要包括铝合金外壳传感器本体、8芯工业以太网线、POE供电模块，铝合金外壳传感器本体包括基座，基座一侧设有四个螺丝固定孔，基座上端设置面板贴膜，将铝合金外壳传感器本体的SMB插孔与激光头上的SMB插孔对齐，且垂直向下插至底部，用四颗螺丝将铝合金外壳传感器本体紧紧固定在激光头侧面，将POE供电模块卡在DIN导轨上，且接入220V交流电源，将由EtherCAT从站引至的网线插入POE供电模块上的RJ45插座中，8芯工业以太网线将铝合金外壳传感器本体与POE供电模块连接，本实用新型结构简单，能够实时高精度的采集激光头和工件之间的感应电容变化，采用高速工业实时以太网EtherCAT作为通信协议，大大提高了通信传输速率和抗干扰能力。
【IPC分类】G01D5/12
【公开号】CN205138509
【申请号】CN201520920382
【发明人】赵雍胤, 李思佳, 李思泉
【申请人】上海嘉强自动化技术有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月18日