JPS626164B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS626164B2 JPS626164B2 JP56106373A JP10637381A JPS626164B2 JP S626164 B2 JPS626164 B2 JP S626164B2 JP 56106373 A JP56106373 A JP 56106373A JP 10637381 A JP10637381 A JP 10637381A JP S626164 B2 JPS626164 B2 JP S626164B2
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- JP
- Japan
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- electrode plates
- amplifier
- plate
- electrode
- displacement meter
- Prior art date
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- Expired
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 13
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
- G01B7/023—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring distance between sensor and object
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、静電容量式変位計に関するものであ
り、先に提案した変位計の改良を図るものであ
る。
り、先に提案した変位計の改良を図るものであ
る。
静電容量式変位計の基本的な測定原理を第１図
に示す。電極板の面積をｓ、電極板間隔をｄ、誘
電率をεとすれば、静電容量ＣはＣ＝（ε・
ｓ）／ｄとなる。この基本原理を利用した静電容
量式変位計としては公開特許公報昭54−41764、
昭53−107354、昭52−110655があるが、次に述べ
る欠点を有する。(1)測定距離が小さい。せいぜい
最大10mm位である。(2)検出器から増幅器等までの
配線距離が最大５ｍ位である。(3)配線と大地間の
浮遊容量の影響を受ける。(4)被測定物体が高温の
場合には測定できない。
に示す。電極板の面積をｓ、電極板間隔をｄ、誘
電率をεとすれば、静電容量ＣはＣ＝（ε・
ｓ）／ｄとなる。この基本原理を利用した静電容
量式変位計としては公開特許公報昭54−41764、
昭53−107354、昭52−110655があるが、次に述べ
る欠点を有する。(1)測定距離が小さい。せいぜい
最大10mm位である。(2)検出器から増幅器等までの
配線距離が最大５ｍ位である。(3)配線と大地間の
浮遊容量の影響を受ける。(4)被測定物体が高温の
場合には測定できない。
これらの欠点を解決する第２図に示す如き静電
容量式変位計を本発明者は先に提案した。本発明
はこの方式の改良に係るものである。第２図に示
す如く、静電容量式変位計は検出器５、高周波発
振器１０、チヤージ増幅器１１、フイルター１
２、検波増幅器１３、リニアライザー１４から構
成されている。検出器５は、２板の電極板１，２
とシールドケース３、および電極板間のシールド
板４から構成され、被測定物体２０に対して電極
板１，２は対向して配置されている。
容量式変位計を本発明者は先に提案した。本発明
はこの方式の改良に係るものである。第２図に示
す如く、静電容量式変位計は検出器５、高周波発
振器１０、チヤージ増幅器１１、フイルター１
２、検波増幅器１３、リニアライザー１４から構
成されている。検出器５は、２板の電極板１，２
とシールドケース３、および電極板間のシールド
板４から構成され、被測定物体２０に対して電極
板１，２は対向して配置されている。
検出器５の電極板１はチヤージ増幅器１１に接
続され、電極板２は高周波発振器１０に接続され
ている。シールドケース３，４は接地されてい
る。高周波発振器１０から供給される一定周波数
の正弦波、三角波、またはパルス高周波電流は、
電極板２より電極板１に供給される。高周波電流
の大きさは、検出器５と被測定物体間の距離ｌに
ほぼ比例する。勿論、電極板の面積にも比例する
ことは云うまでもない。この高周波電流の大きさ
は電荷量としてチヤージ増幅器１１で検出され、
増幅される。増幅された信号はフイルター１２に
て雑音を除去し、検波増幅器１３にて増幅、整流
して直流に変換する。更にリニアライザー１４に
て測定距離ｌに対して比例した出力電圧／電流を
得ている。この静電容量式変位計において測定距
離や測定感度の調整において電極板１，２とシー
ルドケース３，４との間隔Δｌが重要であること
を先に提案した。
続され、電極板２は高周波発振器１０に接続され
ている。シールドケース３，４は接地されてい
る。高周波発振器１０から供給される一定周波数
の正弦波、三角波、またはパルス高周波電流は、
電極板２より電極板１に供給される。高周波電流
の大きさは、検出器５と被測定物体間の距離ｌに
ほぼ比例する。勿論、電極板の面積にも比例する
ことは云うまでもない。この高周波電流の大きさ
は電荷量としてチヤージ増幅器１１で検出され、
増幅される。増幅された信号はフイルター１２に
て雑音を除去し、検波増幅器１３にて増幅、整流
して直流に変換する。更にリニアライザー１４に
て測定距離ｌに対して比例した出力電圧／電流を
得ている。この静電容量式変位計において測定距
離や測定感度の調整において電極板１，２とシー
ルドケース３，４との間隔Δｌが重要であること
を先に提案した。
本発明は検出器５の改良に関するものである。
第３図に電極板間のシールド板４を取り除いた場
合の検出器５の構造を示す。第６図にシールド板
４の有無における距離特性を示す。第６図の曲線
ａはシールド板４が有るときの特性（第２図の検
出器）、第６図の曲線ｂはシールド板４無しの特
性を示すものである。なお距離特性は検波増幅器
１３の出力である。シールド板４の有無により測
定距離と感度を変更できる。第４図はシールド板
４を第２図のシールド板より長さＤだけ短かくし
た検出器５の構造を示す。
第３図に電極板間のシールド板４を取り除いた場
合の検出器５の構造を示す。第６図にシールド板
４の有無における距離特性を示す。第６図の曲線
ａはシールド板４が有るときの特性（第２図の検
出器）、第６図の曲線ｂはシールド板４無しの特
性を示すものである。なお距離特性は検波増幅器
１３の出力である。シールド板４の有無により測
定距離と感度を変更できる。第４図はシールド板
４を第２図のシールド板より長さＤだけ短かくし
た検出器５の構造を示す。
第４図の検出器の距離特性は、第６図の曲線ｃ
の特性となる。第５図はシールド板４を三角形状
に取り除いた場合の検出器５の構造を示すもので
あるが、この形状においても距離特性と感度を改
善することが出来る。
の特性となる。第５図はシールド板４を三角形状
に取り除いた場合の検出器５の構造を示すもので
あるが、この形状においても距離特性と感度を改
善することが出来る。
即ち電極板１，２の面積Ｓと電極板の厚みＬを
一定とすれば、シールドケース３内の電極板１，
２間に生じる静電容量をシールド板４にて制御す
ることにより距離特性と感度を改善することが出
来る。距離特性と感度の決定において電極板１，
２の面積Ｓが支配的であることは云うまでもな
い。また電極板１，２の厚みＬによつても距離特
性と感度の改良も多少有効である。
一定とすれば、シールドケース３内の電極板１，
２間に生じる静電容量をシールド板４にて制御す
ることにより距離特性と感度を改善することが出
来る。距離特性と感度の決定において電極板１，
２の面積Ｓが支配的であることは云うまでもな
い。また電極板１，２の厚みＬによつても距離特
性と感度の改良も多少有効である。
上に述べたように、対象の変位を測定するとき
の距離特性と感度の最適領域を決定するときの操
作パラメータとして電極板間をシールドしている
金属板の面積を採ることができる。電極板間のシ
ールド板の面積を変化させる手段の１つとして、
離散的にこれを行なう場合は第５図に示す手段が
ある。
の距離特性と感度の最適領域を決定するときの操
作パラメータとして電極板間をシールドしている
金属板の面積を採ることができる。電極板間のシ
ールド板の面積を変化させる手段の１つとして、
離散的にこれを行なう場合は第５図に示す手段が
ある。
前記シールド板の面積を変化させるに際しこれ
を連続的に行なおうとする場合は、例えばシール
ド板を昇降自在に構成して第４図ａに示すＤの値
を連続的に変化させる。シールド板の昇降手段と
しては公知のねじ機構、流体圧機構が利用でき
る。
を連続的に行なおうとする場合は、例えばシール
ド板を昇降自在に構成して第４図ａに示すＤの値
を連続的に変化させる。シールド板の昇降手段と
しては公知のねじ機構、流体圧機構が利用でき
る。
感度の改良において、第２図に示す如く、電極
板２に高周波発振器１０から供給する高周波電
流／電圧は正弦波よりもパルスの方が、感度がよ
い。
板２に高周波発振器１０から供給する高周波電
流／電圧は正弦波よりもパルスの方が、感度がよ
い。
そしてそのときの波形は、矩形波の方が感度を
高める上ですぐれている。
高める上ですぐれている。
以上、述べた如く、本発明はシールド板４の形
状により、距離特性や感度を改善することが出来
る。また高周波パルス発振信号において感度の向
上が出来る。
状により、距離特性や感度を改善することが出来
る。また高周波パルス発振信号において感度の向
上が出来る。
第１図は静電容量式変位計の基本原理を示す等
価回路図であり、第２図は先に提案した静電容量
式変位計の構成を示すブロツク図であり、第３、
第４、第５図は本発明の検出器を示す図でａは断
面図、ｂは底面図、第５図のｃは側面図であり、
第６図は距離特性を示す図表である。 １：電極板、２：電極板、３：シールドケー
ス、４：シールド板、５：検出器、１０：高周波
発振器、１１：チヤージ増幅器、１２：フイルタ
ー、１３：検波増幅器、１４：リニアライザー、
１５：アース、２０：被測定物体。
価回路図であり、第２図は先に提案した静電容量
式変位計の構成を示すブロツク図であり、第３、
第４、第５図は本発明の検出器を示す図でａは断
面図、ｂは底面図、第５図のｃは側面図であり、
第６図は距離特性を示す図表である。 １：電極板、２：電極板、３：シールドケー
ス、４：シールド板、５：検出器、１０：高周波
発振器、１１：チヤージ増幅器、１２：フイルタ
ー、１３：検波増幅器、１４：リニアライザー、
１５：アース、２０：被測定物体。
Claims (1)
- １ 測定対象に対向して一対の電極板を設けると
ともに、各々の電極板を囲繞するシールドケース
を設け、該シールドケースを導線によつて接地し
さらに、前記電極板の一方に交流電流を供給する
交流発振器と、他方の電極板と測定対象間の静電
容量を電圧に変換するチヤージ増幅器と電圧増幅
器とから構成される増幅器と、該増幅器からの出
力を線型化する変換器とを設けた静電容量式変位
計において、前記一対の電極板間に設けたシール
ド板の面積を、変位を測定しようとする距離範囲
と所要検出感度に応じて離散的に或は連続的に変
更せしめる如く構成してなる容量式変位計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56106373A JPS587503A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 容量式変位計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56106373A JPS587503A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 容量式変位計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS587503A JPS587503A (ja) | 1983-01-17 |
| JPS626164B2 true JPS626164B2 (ja) | 1987-02-09 |
Family
ID=14431912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56106373A Granted JPS587503A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 容量式変位計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS587503A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63115706U (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-26 | ||
| JPS6444425U (ja) * | 1987-09-10 | 1989-03-16 | ||
| JP2748863B2 (ja) * | 1994-07-05 | 1998-05-13 | 日本電気株式会社 | Ｉｃパッケージ評価システム |
| JP2000028309A (ja) * | 1996-09-06 | 2000-01-28 | Yashima Engineering Kk | 静電容量センサ |
| US6476620B2 (en) | 1996-09-06 | 2002-11-05 | Ks Techno Co., Ltd. | Electrostatic capacity sensor |
| JP2001035327A (ja) * | 1999-07-22 | 2001-02-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 静電容量型近接センサ |
| US6388452B1 (en) * | 2000-04-20 | 2002-05-14 | Hewlett-Packard Company | Device for sensing media thickness using capacitance measurements |
| CN101029883B (zh) * | 2001-09-04 | 2010-06-16 | 株式会社阿尔宝 | 电容耦合式传感器装置 |
-
1981
- 1981-07-08 JP JP56106373A patent/JPS587503A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS587503A (ja) | 1983-01-17 |
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