[實(shí)用新型]一種新型電極結(jié)構(gòu)的容柵式位移傳感器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200620119974.2
• 申請日: 2006-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN200962027Y
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸取輝
• 申請（專利權(quán)）人: 桂林廣陸數(shù)字測控股份有限公司
• 主分類號(hào): G01B7/02
• 分類號(hào): G01B7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電子測量傳感器，一種新型電極結(jié)構(gòu)的容柵式位移傳感器。

背景技術(shù)

容柵式位移傳感器在數(shù)顯卡尺等量具上的應(yīng)用已有數(shù)十年的歷史，因其小尺寸、微功耗等獨(dú)特優(yōu)勢至今仍被廣泛使用。目前用于數(shù)顯卡尺的容柵式位移傳感器存在以下兩大問題：

1、反射電極為5.08mm的節(jié)距太大，要獲得0.01mm的分辨率，需要細(xì)分508份，細(xì)分?jǐn)?shù)過多難以取得較高精度。

2、發(fā)射、接收電極均為矩形，要取得一定的測量精度，需確保相對(duì)滑動(dòng)的標(biāo)尺和處理組件的平行度，制造成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

為了提高容柵式位移傳感器的精度，降低制造成本，本實(shí)用新型提供一種新型電極結(jié)構(gòu)的容柵式位移傳感器。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：為減少細(xì)分誤差并兼顧測量速度、功耗等因素，反射電極的節(jié)距取2.54mm，其形狀可選T型或L型。反射電極可拆分為兩個(gè)連通的矩形，一個(gè)矩形面對(duì)發(fā)射電極，另一個(gè)矩形面對(duì)接收電極。面對(duì)發(fā)射電極的矩形沿移動(dòng)方向的尺寸約為反射電極節(jié)距的一半。發(fā)射電極的節(jié)距取2.54/8＝0.3175mm，即每8個(gè)相鄰的發(fā)射電極構(gòu)成一組，其組節(jié)距與反射電極的節(jié)距相同。接收電極沿移動(dòng)方向的長度取反射電極節(jié)距的整數(shù)倍以充分利用空間平均效應(yīng)。為減弱標(biāo)尺和處理組件沿移動(dòng)方向傾斜帶來的影響，接收電極的形狀取兩端漸細(xì)的對(duì)稱圖形。該圖形可拆分為連通的三個(gè)部分：中間的矩形和兩端漸細(xì)的圖形。每一部分沿移動(dòng)方向均占據(jù)反射電極的整數(shù)節(jié)距，兩端的漸細(xì)圖形相對(duì)中間的矩形對(duì)稱且互補(bǔ)，即兩者疊加的結(jié)果等同于矩形，如：直角三角形、等腰三角形、階梯形等。

采用上述方案后，使容柵式位移傳感器的精度提高，生產(chǎn)成本下降，結(jié)構(gòu)更緊湊。廣泛適用于數(shù)顯卡尺等數(shù)顯量具量儀。

附圖說明

圖1為新型電極結(jié)構(gòu)的容柵式位移傳感器反射電極結(jié)構(gòu)簡圖；

圖2為新型電極結(jié)構(gòu)的容柵式位移傳感器發(fā)射電極和接收電極結(jié)構(gòu)簡圖。

圖中1.T型反射電極?2.接收電極?3.發(fā)射電極

具體實(shí)施方式

從圖1中可看出，T型反射電極(1)的節(jié)距取2.54mm，T型反射電極(1)可拆分為兩個(gè)連通的矩形，一個(gè)矩形面對(duì)發(fā)射電極(3)，另一個(gè)矩形面對(duì)接收電極(2)。面對(duì)發(fā)射電極(3)的矩形沿移動(dòng)方向的尺寸約為T型反射電極(1)節(jié)距的一半。

從圖2中可看出，發(fā)射電極(3)的節(jié)距取2.54/8＝0.3175mm，即每8個(gè)相鄰的發(fā)射電極(3)構(gòu)成一組，其組節(jié)距與T型反射電極的節(jié)距相同。接收電極(2)沿移動(dòng)方向的長度取T型反射電極(1)節(jié)距的整數(shù)倍以充分利用空間平均效應(yīng)。為減弱標(biāo)尺和處理組件沿移動(dòng)方向傾斜帶來的影響，接收電極(2)的形狀取兩端漸細(xì)的對(duì)稱圖形。該圖形可拆分為連通的三個(gè)部分：中間的矩形和兩端漸細(xì)的圖形。每一部分沿移動(dòng)方向均占據(jù)T型反射電極(1)的整數(shù)節(jié)距，兩端的漸細(xì)圖形相對(duì)中間的矩形對(duì)稱且互補(bǔ)，即兩者疊加的結(jié)果等同于矩形，如：直角三角形、等腰三角形、階梯形等。

將該新型電極結(jié)構(gòu)的容柵式位移傳感器應(yīng)用于數(shù)顯卡尺，在150mm的量程內(nèi)不難取得總誤差0.02mm的測量精度。