JPS61193020A - 容量性リニア・センサ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ドツト・ライン・プリンター等に使用される
リニア・センサーに関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の容量性リニア・センサーは、駆動用信号
として交流信号を用い、位置の変化によって生じる容量
値の変化を、出力に生じる交流信号の大きさに変換し、
この信号を増幅して位置の変化を検出していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、従来のリニア・センサーにおいては、交流の
駆動信号が必要であり、また出力も交流信号となる。本
発明は直流電源を用い、−電極分移動する毎に一パルス
を発生し、かつ停止状態では直流の電圧を出力する容量
リニア・センサーを提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、平行方向に相対変位する２つの面にそれぞれ
同じ間隔で複数の平行な電極を向き合せに設け、各々の
面の電極を接続し、２つの面に設けられた電極間に構成
される容量変化が使用範囲内では均一になるように１つ
の面を他の面に比べて十分に長い構成とし、一方の面に
設けられた電極を接地し、他方の面に設けられた電極を
、ある一定の値を有するコンデンサを介して直流電源に
接続するとともに一定の直流電圧と比較するコンパレー
タの一つの入力端子に接続し、対向する２つの而が電極
の一ピッチ分を相対的に移動する毎に、コンパレータの
出力に１つのパルスを発生させるようにしたことを特徴
とする容量性リニア・センサーである。

〔作用〕

本発明は直列に接続された容量に直流電圧を加え、容量
の対向する二つの平面が相対移動することによって生じ
る容量変化によって二つの容量の接続点に発生する電圧
変化をコンパレータでパルスに変換することにより、交
流信号を用いないで位置検出を行う。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図によって説明する。

第１図において、一対の電極板Ａ、Ｂを一定間隔に対向
させて平行方向に相対運動可能なように設置する。各電
極板Ａ、Ｂは第２図に示すように不導体１上の長手方向
には等間隔に多数の電極１を櫛状に平行に具備している
。各々電極板Ａ、Ｂの電極ｌの接続部分が互いに対面し
ないように電極の向きを設定し、また、一方の電極板に
おける電極１の接続部分１ａには他方の電極板の不導体
２が対面するように各電極の長さ、形状を設定する。

実施例では一方の電極板Ｂが他方の電極板Ａに比べて十
分に長く、電極板Ｂを定位置に固定し、他力の電極板Ａ
を、電極板Ｂの長さの範囲内で進退動させて使用する場
合の例を示している。以下便宜上電極板Ａを可動側、電
極板Ｂを固定側として区別するが、両電極板は相対移動
により両板間の容量を変化させればよいのであって、必
ずしも固定側、可動側として組み合わさなければならな
いものではない。

固定側電極板Ｂの電極１をアースに接続し、可動側電極
板Ａの電極１を両電極板Ａ、Ｂ間に構成される容量と同
じ程度の容量を有するコンデンサ３を介して直流電源５
に接続するとともに、可動側電極板Ａの電極１をコンパ
レータ４の一方の端子に接続する。コンパレータ４のも
う一方の端子には、抵抗６を介して直流電圧を印加する
。なお、コンパレータ４へ入力する電圧変化のシャープ
さを増すために、平行な電極板Ａ、Ｂ間の距離に比べ、
各電極板に備えた櫛状電極１の相互の幅をなるべく短か
くし、また両電極板Ａ、Ｂ間の容量をなるべく大きくす
るため、電極の櫛の本数を多くとる。

第３図（ａ）は固定側電極板Ｂ上で可動側電極板Ａを変
位させたときの電圧波形である。すなわち、両電極板Ａ
、Ｂの平行な電極１．１が重なった時、電極板Ａ、Ｂ間
に構成される容量は最大となり、従ってこの時、可動側
電極板Ａの電極の電圧は最小となる。可動側電極板Ａの
変位により互いに相手の平行な電極間にきたとき、両電
極板Ａ、Ｂ間に構成される容量は最小となる。従ってこ
の時、電極板Ａの電極の電圧は最大となる。第３図（ａ
）にその波形を示す。これはコンパレータ４の一方の端
子への入力となる。コンパレータ４のもう一方の端子に
、可動側電極にあられれる最大電圧と最小電圧との間の
直流電圧を与える。このことにより、両電極板Ａ、Ｂが
相対的に平行な一電極分移動する毎に第３図（ｂ）に示
すようにコンパレータ４の出力に１パルスが発生する。

なお、第４図に示すとお９両電極板Ａ、Ｂ間に誘電体８
を挿入してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、交流信号を用いる
ことなく対向する２つの平面が平行な１電極分移動する
ごとに、コンパレータの出力に１パルス発生させること
ができる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は一対
の電極板の展開図、第３図（ａ）はコンパレータへの入
力電圧波形図、第３図（ｂ）はコンパレータの出力電圧
波形図、第４図は本発明の他の実施例を示す構成図であ
る。 Ａ、Ｂ・・電極板（一対の面）、１・・・櫛状電極、２
・・・不導体、３・・・コンデンサ、４・　コンパレー
タ、５・・直流電源、７・・誘電体 特許出願人　　日本電気株式会社 第１図 （ｂ） □時間軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）平行方向に相対変位する２つの面にそれぞれ同じ
   間隔で複数の平行な電極を向き合せに設け、各々の面の
   電極を接続し、２つの面に設けられた電極間に構成され
   る容量変化が使用範囲内では均一になるように１つの面
   を他の面に比べて十分に長い構成とし、一方の面に設け
   られた電極を接地し、他方の面に設けられた電極を、あ
   る一定の値を有するコンデンサを介して直流電源に接続
   するとともに一定の直流電圧と比較するコンパレータの
   一つの入力端子に接続し、対向する２つの面が電極の一
   ピッチ分を相対的に移動する毎に、コンパレータの出力
   に１つのパルスを発生させるようにしたことを特徴とす
   る容量性リニア・センサー。