CN2526779Y - 一种数显卡尺用的容栅传感器 - Google Patents

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陈熠
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Abstract

本实用新型涉及一种数显卡尺用的容栅传感器，它公开了一种数显卡尺用的容栅传感器在同一节距T内相邻的发射电极分别交错排列在接收电极的两侧，在以NT(N为整数)个节距为一组内各个节距的发射电极的排列顺序相同，而每隔一组发射电极的排列顺序相交错，在2N(N为整数)组内相邻发射电极在测量方向上有间隙地排列，在每个节距T内、节距与节距之间和组与组之间相邻发射电极在测量方向上的间隙相同。这种排列方式，可增大测量信号的强度从而提高测量灵敏度，而且不会增加制作的难度和成本。

Description

一种数显卡尺用的容栅传感器
技术领域
本实用新型涉及一种测量长度的数显量具用的电容传感器，特别是数显卡尺用的容栅传感器。
背景技术
容栅传感器应用于数显卡尺上的技术有鉴相型和鉴幅型两种。现有的鉴相型容栅传感器的结构是其动栅线路板上在一个节距内含有8个发射不同信号的发射电极，各发射电极按一定的的顺序依次排列。动栅线路板上有NT组发射电极，相邻发射电极的间隙为s，在发射电极的一侧放置一个接收电极。按照上述排列形式，若为提高其分辨率和精度而缩小发射电极的间距t，则相邻发射电极之间的间隙s将会非常小，其工艺难度是显而易见的。而且由于相邻发射电极间存在有间隙s，因此会造成反射电极在跨越两个发射电极时信号不连续，从而影响传感器的精度。在ZL982507747中公开了一种改进型电容性位移传感器，提出了发射电极零间隙交错排列的方式，其构成是将动栅线路板上一个节距T内包含发射不同信号的发射电极分别交错排列在接收电极的两侧，在与之相距若干个节距T的另一个节距T内，其发射电极的排列顺序与上述发射电极的排列顺序交错，相邻发射电极沿测量方向的间隙为零。由于采用了发射电极交错排列方式，使动栅线路板在装配时沿测量方向的对称性要求大大降低，从而减低了装配难度。又由于采用了零间隙排列，能提高测量精度。但是，这种排列方式在将发射电极上下位置颠倒前后必须相隔至少一个节距T，因此减少了发射电极的数量，从而减弱了发射和接收信号的强度。由于外形尺寸的限制，在一块动栅线路板上能排列的发射电极数量是有限的，当发射电极数量减少后将降低测量精度和提高电极制造精度的要求。同时，当发射信号不能达到测量所需要的强度时，只能采取减少动栅线路板和定栅线路板间的装配间隙来增强感应信号，这种处理方法应用于近似零装配间隙的量具是可行的，但用在数显卡尺这样的需要动栅与定栅之间有较大装配间隙的量具是不现实的。
发明内容
本实用新型的目的在于提出一种能增大发射信号强度，提高测量灵敏度，同时又不增加制作难度的数显卡尺用的容栅传感器。
本实用新型的技术解决方案是：一种数显卡尺用的容栅传感器，包括设在副标尺上的动栅线路板和设在主标尺上的定栅线路板，上述动栅线路板上设有与测量方向垂直的在每个节距T内有2N(N为整数)个发射不同信号的发射电极、一个矩形的接受电极以及进行数据处理的电子电路，定栅线路板上设有面向上述发射电极和接收电极并在沿测量方向上依次排列的反射电极，接收电极的长度是发射电极的节距T的整数倍，其两端分别比发射电极的两外端短T/2，反射电极的间距与发射电极的节距T相等，其特征在于：在同一节距T内相邻的发射电极分别交错排列在接收电极的两侧，在以NT(N为整数)个节距为一组内各个节距的发射电极的排列顺序相同，而每隔一组发射电极的排列顺序相交错。
本实用新型的进一步的技术解决方案是：在每个节距T内、节距与节距之间和组与组之间相邻发射电极在测量方向上的间隙相同。
本实用新型由于采用了在整个动栅线路板上的2N组发射电极实现交错，连续，有间隙地排列的结构，它克服了发射电极按一定顺序依次有间隙地排列在接收电极一侧的结构的制造难度大和装配要求高的缺点，也克服了发射电极零间隙、交错而不连续排列在接收电极两侧的结构的因减弱了发射信号从而降低测量精度和增加电极制造难度的缺点，同时综合了上述两种结构的优点，增大发射信号强度，从而提高测量灵敏度，同时又不增加制造难度和成本。
附图说明
附图的图面说明如下：
图1为本实用新型的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详述：
如图1所示，本实用新型包括设在副标尺上动栅线路板1和设在主标尺上定栅线路板2，动栅线路板1和定栅线路板2以环氧树脂玻璃纤维布板或电子陶瓷作基体。动栅线路板1的中间有一细长型的接收电极4，在接收电极4的两侧各有一列发射电极3，此外还有进行数据处理的电子电路。发射电极3的宽度t为0.5毫米，相邻发射电极3的间隙s为0.08毫米。发射电极3分为前后两组，每组有四个节距T，两组共8个节距T。前组一个节距T内的发射电极3的排列形式为在接收电极4的上侧是1、3、5、7，下侧是2、4、6、8。后组一个节距内发射电极3的排列形式与前组相交错，发射电极3在接收电极4的上侧是2、4、6、8，下侧是1、3、5、7，所有编号相同的发射电极3都相互连接。在每个节距T内、节距与节距之间和组与组之间相邻发射电极在测量方向上的间隙相同。接收电极4的长度是发射电极3的节距T的7倍，其两端分别比发射电极左的两外端短T/2。定栅线路板2上设置有一系列电气上绝缘的反射电极5，其形状为十字型。反射电极5的间距等于发射电极3的节距T。反射电极5与发射电极3、接收电极4一起形成耦合电容。发射电极3与接收电极4通过导线与电子电路连通。

Claims (2)

1.一种数显卡尺用的容栅传感器，包括设在副标尺上的动栅线路板和设在主标尺上的定栅线路板，上述动栅线路板上设有与测量方向垂直的在每个节距T内有2N(N为整数)个发射不同信号的发射电极、一个矩形的接受电极以及进行数据处理的电子电路，定栅线路板上设有面向上述发射电极和接收电极并在沿测量方向上依次排列的反射电极，接收电极的长度是发射电极的节距T的整数倍，其两端分别比发射电极的两外端短T/2，反射电极的间距与发射电极的节距T相等，其特征在于：在同一节距T内相邻的发射电极分别交错排列在接收电极的两侧，在以NT(N为整数)个节距为一组内各个节距的发射电极的排列顺序相同，而每隔一组发射电极的排列顺序相交错，在2N(N为整数)组内相邻发射电极在测量方向上有间隙地排列。
2.根据权利要求1所述的一种数显卡尺用的容栅传感器，其特征在于：在每个节距T内、节距与节距之间和组与组之间相邻发射电极在测量方向上的间隙相同。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100541152C (zh) * 2003-11-04 2009-09-16 安德动态技术有限公司 用在电容位移感测***和方法中的信号平衡屏蔽电极构造
CN114295042A (zh) * 2021-12-30 2022-04-08 常熟理工学院 一种块状电梯抱闸间隙监测装置、方法及预警***

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