Du blindage électromagnétique à l'absence de magnétisme : comment la base en granit protège-t-elle l'environnement de mesure des capteurs de haute précision ?

Dans des domaines de pointe tels que la fabrication de puces semi-conductrices et l'inspection optique de précision, les capteurs de haute précision sont essentiels à l'acquisition de données clés. Cependant, la complexité des environnements électromagnétiques et l'instabilité des conditions physiques entraînent souvent des mesures inexactes. Le socle en granit, grâce à ses propriétés amagnétiques et de blindage, ainsi qu'à son excellente stabilité physique, crée un environnement de mesure fiable pour le capteur.

Sa nature non magnétique élimine la source d'interférences.
Les capteurs de haute précision, tels que les capteurs de déplacement inductifs et les règles magnétiques, sont extrêmement sensibles aux variations du champ magnétique. Le magnétisme inhérent des supports métalliques traditionnels (comme l'acier et les alliages d'aluminium) peut créer un champ magnétique parasite autour du capteur. Lorsque le capteur est en fonctionnement, ce champ magnétique parasite externe interagit avec le champ magnétique interne, ce qui peut facilement entraîner des écarts dans les données de mesure.

Le granit, roche ignée naturelle, est composé de minéraux tels que le quartz, le feldspath et le mica. Sa structure interne le rend totalement amagnétique. L'installation du capteur sur un socle en granit permet d'éliminer les interférences magnétiques dues à la base. Dans les instruments de précision comme les microscopes électroniques et les spectromètres de résonance magnétique nucléaire, ce socle en granit garantit une détection précise des variations subtiles de l'objet cible, évitant ainsi les erreurs de mesure dues aux interférences magnétiques.
Les caractéristiques structurelles sont coordonnées avec le blindage électromagnétique.
Bien que le granit ne possède pas les mêmes propriétés de blindage conducteur que les métaux, sa structure physique unique contribue à atténuer les interférences électromagnétiques. Dur et dense, le granit est constitué de cristaux minéraux entrelacés qui forment une barrière physique. Lorsque les ondes électromagnétiques externes atteignent sa base, une partie de leur énergie est absorbée par le cristal et convertie en chaleur, tandis qu'une autre partie est réfléchie et diffusée à sa surface, réduisant ainsi l'intensité des ondes électromagnétiques qui parviennent au capteur.

En pratique, les socles en granit sont souvent associés à des treillis métalliques pour former des structures composites. Le treillis métallique bloque les ondes électromagnétiques haute fréquence, tandis que le granit atténue les interférences résiduelles tout en assurant un support stable. Dans les ateliers industriels équipés de convertisseurs de fréquence et de moteurs, cette combinaison permet aux capteurs de fonctionner de manière stable même dans un environnement électromagnétique intense.
Stabiliser les propriétés physiques et améliorer la fiabilité des mesures
Le coefficient de dilatation thermique du granit est extrêmement faible (seulement (4-8) × 10⁻⁶/°C), et ses dimensions varient très peu en fonction des fluctuations de température, garantissant ainsi la stabilité de la position d'installation du capteur. Ses excellentes propriétés d'amortissement permettent d'absorber rapidement les vibrations environnementales et de réduire l'influence des perturbations mécaniques sur les mesures. En mesure optique de précision, le socle en granit prévient les décalages du trajet optique dus aux déformations thermiques et aux vibrations, assurant ainsi la précision et la répétabilité des données de mesure.

Dans le domaine de la mesure de l'épaisseur des plaquettes de semi-conducteurs, suite à l'adoption d'un socle en granit par une entreprise, l'erreur de mesure a été réduite de ±5 μm à moins de ±1 μm. Lors du contrôle de la tolérance de forme et de position des composants aérospatiaux, le système de mesure utilisant un socle en granit a permis d'améliorer la répétabilité des données de plus de 30 %. Ces exemples démontrent clairement que le socle en granit améliore significativement la fiabilité des mesures des capteurs de haute précision en éliminant les interférences électromagnétiques et en stabilisant l'environnement physique, ce qui en fait un composant essentiel dans le domaine moderne de la métrologie de précision.