專利名稱：高精度容柵傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種計量位移儀器，具體為一種高精度容柵傳感器。
(二)技術背景容柵傳感器廣泛應用于各種位移檢測量具。容柵傳感器包括相互平行但不接觸的副柵和主柵，副柵上有發射極和接收極，主柵上有反射極和屏蔽極。副柵和主柵的相對位移改變發射極、反射極之間的耦合電容，該電信號通過數據處理電路送出。
為提高容柵傳感器的分辨率和測量精度，有各種設計。如中國專利申請97101342“一種高精度鑒相型容柵傳感器制作原理及方法”，其主柵、副柵的內部節距為1.016mm，并利用原集成電路內部的乘2功能實現液晶顯示。顯示分辨率達到0.001mm，測量分辨率達到0.001984375mm。但是這種結構的容柵傳感器在顯示分辨率提高1倍的同時，示值誤差也放大了1倍，因此其測量精度仍無法達到千分表的要求。
中國專利申請95217115“高分辨率容柵位移傳感器”，其發送電極每條均由若干個連續方脈沖波形電極構成，相鄰的兩個電極間在幾何位置上互相錯開T/8，相位差為π/4；8條發送電極每兩條相位相差π的電極相互嵌合，共4組。發送電極的節距為0.508mm。因在位移時8個發送電極依次按序與定尺上的同一接受電極耦合，采用同樣的電子線路，周期由5.08mm變為0.508mm，分辨率提高到0.001mm。此種結構發送電極要達到準確的相位差，制作要求高，難以實際生產使用。
(三)實用新型內容本實用新型的目的是設計一種高精度容柵傳感器，不使用顯示電路的乘2功能，分辨率達到0.001mm，而且結構簡單、制作工藝易行。
本實用新型的高精度容柵傳感器包括主柵電容極板和副柵電容極板，二者平行相對、靠近，但不接觸。副柵極板上有發射極和接收極，二者處于同一平面，接收極是與發射極柵條相垂直的條形電極；主柵極板上有反射極和屏蔽極，二者交錯排列，反射極、屏蔽極柵條平行，屏蔽極柵條相互聯通。本高精度容柵傳感器的副柵電容極板上的發射極節距為0.508mm，每一節距內有8條等距的電容柵條，為一組，柵距為0.0635mm。共有8～12組同柵距的柵條平行排列。主柵電容極板上的反射極節距為0.508mm。一個節距內分布一條反射極柵條和一條屏蔽極柵條，柵距為0.254mm。
主柵極板與副柵極板相對位移時，其電容改變，該信號傳送給與副柵極板相連接的數顯電路板。
本實用新型的高精度容柵傳感器的優點是1、因其電容柵條柵距僅為0.0635mm，發射極節距僅為0.508mm，僅為傳統的容柵傳感器節距的1/10，因此本容柵傳感器的分辨率達到0.001mm；2、因不使用顯示電路的乘2功能，所以示值誤差達到千分表的要求；3、結構簡單，易于制作，成本低。
圖1為本高精度容柵傳感器副柵電容極板結構示意圖；圖2為本高精度容柵傳感器實施例1主柵電容極板結構示意圖；圖3為本高精度容柵傳感器實施例2主柵電容極板結構示意圖；圖4為本高精度容柵傳感器實施例3主柵電容極板結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型的高精度容柵傳感器包括主柵電容極板和副柵電容極板，二者平行相對、靠近，但不接觸。副柵極板結構如圖1所示，其上有發射極1和接收極2，二者處于同一平面，接收極2是與發射極1柵條相垂直的條形電極。主柵極板結構如圖2、3、4所示，其上有反射極3和屏蔽極4，二者交錯排列，反射極3、屏蔽極4的柵條平行，屏蔽極4柵條相互聯通。本高精度容柵傳感器的副柵電容極板上的發射極1節距W為0.508mm，每一節距內有8條等距的電容柵條，為一組，柵距S為0.0635mm。共有8～12組同柵距的柵條平行排列，最佳實施例中為10組。接收極2的長度與多組發射極1柵條的總寬度相等。主柵電容極板上的反射極3節距W為0.508mm。一個節距內分布一條反射極3柵條和一條屏蔽極4柵條，柵距C為0.254mm。反射極3柵條可為“T”形、或“L”形、或“丨”形，分別如圖2、3、4所示實施例1、2、3。
副柵電容極板上的發射極1、接收極2為玻璃基板上的條形金屬鍍膜導電區。
主柵電容極板上的反射極3和屏蔽極4為玻璃基板上的條形金屬鍍膜導電區。
權利要求1 一種高精度容柵傳感器，包括主柵電容極板和副柵電容極板，二者平行相對、靠近，但不接觸；副柵極板上有發射極(1)和接收極(2)，二者處于同一平面，接收極(2)是與發射極(1)柵條相垂直的條形電極；主柵極板上有反射極(3)和屏蔽極(4)，二者交錯排列，反射極(3)、屏蔽極(4)的柵條平行，屏蔽極(4)柵條相互聯通；其特征為副柵電容極板上的發射極(1)節距W為0.508mm，每一節距有8條等距的電容柵條，為一組，柵距S為0.0635mm，共有8～12組同柵距的柵條平行排列；主柵電容極板上的反射極(3)節距W為0.508mm，一個節距內分布一條反射極(3)柵條和一條屏蔽極(4)柵條，柵距C為0.254mm。
2 根據權利要求1所述的高精度容柵傳感器，其特征為副柵電容極板上的發射極(1)有10組同柵距的柵條。
3 根據權利要求1或2所述的高精度容柵傳感器，其特征為副柵電容極板上的發射極(1)、接收極(2)為玻璃基板上的條形金屬鍍膜導電區。
4 根據權利要求3所述的高精度容柵傳感器，其特征為主柵電容極板上的反射極(3)和屏蔽極(4)為玻璃基板上的條形金屬鍍膜導電區。
5 根據權利要求1或2所述的高精度容柵傳感器，其特征為接收極(2)的長度與多組發射極(1)柵條的總寬度相等。
6 根據權利要求1或2所述的高精度容柵傳感器，其特征為反射極(3)柵條為“T”形、或“L”形、或“丨”形。
專利摘要本高精度容柵傳感器副柵電容極板上的發射極節距為0.508mm，每一節距內有8條等距的電容柵條，為一組，柵距為0.0635mm。共有8～12組同柵距的柵條平行排列，最佳實施例中為10組。主柵電容極板上的反射極節距為0.508mm。一個節距內分布一條反射極柵條和一條屏蔽極柵條，柵距為0.254mm。主副柵電容極板上的發射極、接收極和反射極、屏蔽極為玻璃基板上的條形金屬鍍膜導電區。反射極柵條可為“T”形、或“L”形、或“|”形。其優點是1.因其電容柵條柵距僅為0.0635mm，發射極節距僅為0.508mm，僅為傳統的容柵傳感器節距的1/10，因此本容柵傳感器的分辨率達到0.001mm；2.因不使用顯示電路的乘2功能，所以示值誤差達到千分表的要求；3.結構簡單，易于制作，成本低。
文檔編號G01B7/02GK2608941SQ0323356
公開日2004年3月31日 申請日期2003年3月12日 優先權日2003年3月12日
發明者黃彩萍 申請人:桂林廣陸數字測控股份有限公司