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超精密測量用電容測微儀

電容測微儀的特點是非接觸測量，精度高、價格低。但測量范圍有限，測量穩定性和漂移常令人不滿意。美國Lion Precision公司的電容測微儀分辨率可達0.5?mm(1?Hz頻響)， 熱漂移每度0.04%滿量程。

精密和超精密加工技術是現代機械制造業最主要的發展方向之一，在提高機電產品的性能、質量和發展高新技術中起著至關重要的作用，并且已成為在國際競爭中取得成功的關鍵技術。我國的制造業發展已進入了高速發展階段，先進設備的引進和大量專業人才的涌入使許多沿海地區的制造業水平迅速提高。隨著國家決策的科學化、民主化進程不斷深入，相信我國的制造業會更快速、更健康地發展。

就先進制造技術的技術實質性而論，主要有精密和超精密加工技術與制造自動化兩大領域。前者包括了精密加工、超精密加工、微細加工，以及廣為流傳的納米加工，它追求加工上的精度和表面質量的極限，可統稱為精密工程；后者包括了設計、制造和管理的自動化，它不僅是快速響應市場需求、提高生產率、改善勞動條件的重要手段，而且是提高產品質量的有效方式。兩者密切聯系，許多精密和超精密加工要靠自動化技術才能達到預期目標，而不少制造自動化則有賴于精密加工才能達到設計要求。

檢測與誤差補償。尺寸和形位精度可用電子測微儀、電感測微儀、電容測微儀、自準直儀和激光干涉儀來測量。表面粗糙度可用電感式、壓電晶體式表面形貌儀等進行接觸測量，或用光纖法、電容法、超聲微波法和隧道顯微鏡法進行非接觸測量。表面應力、表面變質層深度、表面微裂紋等缺陷，可用X光衍射法、激光干涉法等來測量。檢測可采取離線的、在位的和在線的三種方式。誤差預防通過提高機床制造精度、保證加工環境條件等來減少誤差源及其影響；誤差補償是在誤差分離的基礎上，利用誤差補償裝置對誤差值進行靜態和動態補償，以消除誤差本身的影響。

在工業計量中有很多需要檢測的參數與位移量的變化有關，如力、流量、溫度、速度、振動、密度、粘度等。所以位移的測量在工業甚至其他一些領域顯得尤為重要，而電容測微儀作為一種非接觸式的，能夠精準測量微小相對位移、微振動和微小尺寸的儀器，具有溫度穩定性好、測量范圍大、測量精度高、動態響應好、結構簡單等一系列優點，它的相對變化量大，能在特殊環境下工作，如在強光照射下、在核輻射條件、過載沖擊震動環境等。所以在航空、航天、工業生產加工、超精密測量等領域中具有廣泛應用。

隨著科學技術的發展，工業生產需要人們對微位移測量的精度和定位的精度提出更高的要求。在眾多的測量儀器當中，非接觸式測量儀器由于其自身的優點，成為微位移測量領域的主流研究方向之一。而電容測微技術作為非接觸式測量微位移的重要手段，具有溫度穩定性好、測量范圍大、測量精度高、動態響應好、結構簡單、穩定可靠、使用方便，并可實現無接觸式測量等一系列優點，特別適宜動態、在線檢測，并能在特殊環境下工作特別是隨著集成電路技術和計算機技術的發展，促使電容傳感器揚長避短，使電容傳感器成為一種很有發展前途的傳感器，近年來得到了大范圍的研究和推廣，廣泛應用于航天航空技術、精密機械加工以及其他工業測控領域中，主要用來測量各種介質的薄膜厚度、金屬微變、微小相對位移、微小孔徑及各種截面的形狀誤差等。尤其能在強光照射、核輻射條件、過載沖擊震動等惡劣環境下工作。