CN200962027Y - 一种新型电极结构的容栅式位移传感器 - Google Patents
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Abstract
一种属于电子测量传感器的新型电极结构的容栅式位移传感器，由可相对滑动的反射电极和发射电极、接收电极组成，布置有若干周期排列的反射电极节距为2.54mm，布置有若干周期排列的发射电极节距为0.3175mm，接收电极为两端渐细的对称图形，该图形可拆分为连通的三个部分，中间的矩形和两端渐细的图形。新型的电极结构使容栅式位移传感器的精度提高，生产成本下降，结构更紧凑。广泛适用于数显卡尺等数显量具量仪。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种电子测量传感器，一种新型电极结构的容栅式位移传感器。
背景技术
容栅式位移传感器在数显卡尺等量具上的应用已有数十年的历史，因其小尺寸、微功耗等独特优势至今仍被广泛使用。目前用于数显卡尺的容栅式位移传感器存在以下两大问题：
1、反射电极为5.08mm的节距太大，要获得0.01mm的分辨率，需要细分508份，细分数过多难以取得较高精度。
2、发射、接收电极均为矩形，要取得一定的测量精度，需确保相对滑动的标尺和处理组件的平行度，制造成本较高。
发明内容
为了提高容栅式位移传感器的精度，降低制造成本，本实用新型提供一种新型电极结构的容栅式位移传感器。
本实用新型所采用的技术方案是：为减少细分误差并兼顾测量速度、功耗等因素，反射电极的节距取2.54mm，其形状可选T型或L型。反射电极可拆分为两个连通的矩形，一个矩形面对发射电极，另一个矩形面对接收电极。面对发射电极的矩形沿移动方向的尺寸约为反射电极节距的一半。发射电极的节距取2.54/8＝0.3175mm，即每8个相邻的发射电极构成一组，其组节距与反射电极的节距相同。接收电极沿移动方向的长度取反射电极节距的整数倍以充分利用空间平均效应。为减弱标尺和处理组件沿移动方向倾斜带来的影响，接收电极的形状取两端渐细的对称图形。该图形可拆分为连通的三个部分：中间的矩形和两端渐细的图形。每一部分沿移动方向均占据反射电极的整数节距，两端的渐细图形相对中间的矩形对称且互补，即两者叠加的结果等同于矩形，如：直角三角形、等腰三角形、阶梯形等。
采用上述方案后，使容栅式位移传感器的精度提高，生产成本下降，结构更紧凑。广泛适用于数显卡尺等数显量具量仪。
附图说明
图1为新型电极结构的容栅式位移传感器反射电极结构简图；
图2为新型电极结构的容栅式位移传感器发射电极和接收电极结构简图。
图中1.T型反射电极 2.接收电极 3.发射电极
具体实施方式
从图1中可看出，T型反射电极(1)的节距取2.54mm，T型反射电极(1)可拆分为两个连通的矩形，一个矩形面对发射电极(3)，另一个矩形面对接收电极(2)。面对发射电极(3)的矩形沿移动方向的尺寸约为T型反射电极(1)节距的一半。
从图2中可看出，发射电极(3)的节距取2.54/8＝0.3175mm，即每8个相邻的发射电极(3)构成一组，其组节距与T型反射电极的节距相同。接收电极(2)沿移动方向的长度取T型反射电极(1)节距的整数倍以充分利用空间平均效应。为减弱标尺和处理组件沿移动方向倾斜带来的影响，接收电极(2)的形状取两端渐细的对称图形。该图形可拆分为连通的三个部分：中间的矩形和两端渐细的图形。每一部分沿移动方向均占据T型反射电极(1)的整数节距，两端的渐细图形相对中间的矩形对称且互补，即两者叠加的结果等同于矩形，如：直角三角形、等腰三角形、阶梯形等。
将该新型电极结构的容栅式位移传感器应用于数显卡尺，在150mm的量程内不难取得总误差0.02mm的测量精度。
Claims (3)
1、一种新型电极结构的容栅式位移传感器，由可相对滑动的反射电极和发射电极、接收电极组成，它的特征是：布置有若干周期排列的反射电极节距为2.54mm。
2、根据权利要求1所述的新型电极结构的容栅式位移传感器，它的特征是：布置有若干周期排列的发射电极节距为0.3175mm。
3、根据权利要求1所述的新型电极结构的容栅式位移传感器，它的特征是：接收电极为两端渐细的对称图形，该图形可拆分为连通的三个部分，中间的矩形和两端渐细的图形，每一部分沿移动方向均占据反射电极的整数节距，两端的渐细图形相对中间的矩形对称且互补，即两者叠加的结果等同于矩形。
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| CN 200620119974 CN200962027Y (zh) | 2006-06-15 | 2006-06-15 | 一种新型电极结构的容栅式位移传感器 |
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| CN 200620119974 CN200962027Y (zh) | 2006-06-15 | 2006-06-15 | 一种新型电极结构的容栅式位移传感器 |
Publications (1)
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| CN200962027Y true CN200962027Y (zh) | 2007-10-17 |
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Family Applications (1)
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| CN 200620119974 Expired - Lifetime CN200962027Y (zh) | 2006-06-15 | 2006-06-15 | 一种新型电极结构的容栅式位移传感器 |
Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108362206A (zh) * | 2018-02-13 | 2018-08-03 | 江门市银象科技有限公司 | 一种基于容栅的非接触式位移传感器 |
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2006
- 2006-06-15 CN CN 200620119974 patent/CN200962027Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108362206A (zh) * | 2018-02-13 | 2018-08-03 | 江门市银象科技有限公司 | 一种基于容栅的非接触式位移传感器 |
| CN108362206B (zh) * | 2018-02-13 | 2024-04-09 | 哈工科讯(沈阳)工业技术研究院有限公司 | 一种基于容栅的非接触式位移传感器 |
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