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台阶仪传感器的种类和区别

2024-09-09 18:53:05

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市面上常见的台阶仪传感器主要分为两种,即杠杆式传感器和直动式传感器。两者传感器,因其动作原理不同,主要差别体现在以下几个方面:

1. 工作原理

• 杠杆式传感器:工作原理类似于杠杆结构。当探针接触到被测物体表面并产生上下位移时,这种位移会通过杠杆系统(支点)进行放大或转换,然后将位移信息传递给传感器进行测量。这种方式在一定程度上可以增加测量的灵敏度,但由于存在杠杆结构,可能会引入一些误差,比如圆弧误差等。

• 直动式传感器:探针的运动是直接沿着垂直方向进行的,没有中间的杠杆等转换机构。当探针在被测物表面移动时,其垂直方向的位移直接被传感器检测到,从而获得被测物表面的形貌信息。这种直接测量的方式能够更准确地反映出被测物表面的实际形貌,避免了因杠杆结构带来的误差,从而可以真实的反应被测物体的表面形貌。


2. 测量精度:

• 杠杆式台阶仪:由于杠杆结构(支点)可能受到机械间隙、摩擦等因素的影响,在一定程度上会降低测量的精度。尤其是对于微小尺寸的测量,这些因素的影响可能会更加明显。且,杠杆式台阶仪随着设备使用频次的增加,杠杆结构(支点)的磨损、机械间隙将变大,更加剧了测量精度上的误差。

• 直动式台阶仪:由于没有复杂的机械转换结构,减少了误差来源,所以通常具有更高的测量精度,能够更准确地测量出微小的台阶高度和表面形貌变化。


3. 重复性:

• 杠杆式台阶仪:受杠杆结构的稳定性以及传感器的响应特性等因素影响,在多次测量同一物体时,可能会存在一定的测量结果偏差。且,切换不同台阶厚度的样品时,需重复多次校正以确保设备的测量精度。

• 直动式台阶仪:由于其结构相对简单,且直接测量的方式更稳定,所以在重复性方面通常表现更好,多次测量的结果一致性较高。切换不同台阶厚度的样品时,也只需通过一次校正即可满足设备的测量精度。


4. 适用范围:

• 杠杆式台阶仪:对于一些测量精度要求不是特别高,或者被测物体的表面形貌较为简单的情况,杠杆式台阶仪可以满足基本的测量需求。此外,由于其成本相对较低,在一些预算有限的应用场景中较适用。

• 直动式台阶仪:适用于对测量精度要求较高的场合,如半导体制造、光学元件加工、精密机械制造等领域。这些领域需要准确地测量出微小的台阶高度和表面形貌变化,以保证产品的质量和性能。



日本进口KOSAKA 台阶仪,有ET200A,ET4000系列和ET10000,可测量各类薄膜厚度,最小测量单位可达0.1nm,配置行业领先的直动式传感器,拥有较高的测量精度及重复性。



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