【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种测量长度和角度用的电容性装置，包括以沿位移和测量的方向相互相对滑动的方式安装的第一和第二部件，上述第一部件装有细长的发射电极，安排成与上述方向垂直并形成一列，且至少有两个在侧向上配置在该列两侧的接收电极，上述第二部件装有其位置面向上述发射和接收电极的耦合电极，此外，还有通过在上述发射电极和接收电极之间的耦合电极，利用耦合电容测量上述两部件的相对位移的电子电路。在西德专利申请3340782号中揭示了一种这种类型的装置，这种装置装有两排互相穿插的T形耦合电极的尺，由于与接收电极耦合的面积大，因而保证了有效耦合。该耦合电极一般通过对金属化层进行适当切割例如激光切割而制成。在已知的这种装置中，此种切割是很复杂的，而且，由于实现高切割精度有困难，因而导致测量误差的产生。再者，能够根据测量的需要通过将小尺寸的尺并置使尺伸长或缩短是有益的，但在所揭示的装置中不可能做到这种并置。本专利技术的目的在于提供一种能避免这类不方便之处的装置。为此，根据本专利技术的装置，其特征在于耦合电极的形状为L形和倒L形，相互镶嵌，其L形和倒L形的垂直部分面向发射电极而上述L形或倒L形的水平部分则面向一个或另一个接收电极。此种安排允许对耦合电极作精确而快速的切割及使部分尺(若干小尺)并置，以满足不同的测量需要，同时保持与接收电极耦合的面积尽可能地大。本专利技术的其他优点可以从所附
【技术保护点】
一种测量长度和角度的电容性装置，包括装成沿位移和测量的方向相互相对滑动的第一部件２和第二部件１，上述第一部件２上有细长的发射电极１０，该电极安排成与上述方向垂直并形成一列，至少有两个接收电极１９，２０在侧向上配置在该列的两侧，上述第二部分１上有耦合电极６，７面向上述发射电极１０和接收电极１９，２０放置，及电子电路５０安排成利用上述耦合电极６，７通过上述发射电极１０和接收电极１９，２０之间的电容耦合测量上述两个部件的相对位移，其特征在于耦电极６，７为Ｌ形和倒Ｌ形并相互镶嵌，Ｌ形和倒Ｌ形的垂直部分４０面向发射电极１０，上述Ｌ形和倒Ｌ形的水平部分４１则面向１个或者另一个接收电极１９，２０。
【技术特征摘要】
CH 1985-11-22 05004/85-7中清楚显现出来，特别是发射电极、接收电极和耦合电极的相互安排及有关的电子电路，从而有可能当由接收电极所拾取的信号等于零时进行测量。附图是作为举例说明的、实施本发明的目的的装置的一种实现形式。图1表示从上面看去的本装置的静止部件。图2表示从下面看去的滑动器。图3为装置的沿图1和图2的C-C线所取的截面的示意图。图4示意地表示测量的原理。图5表示所附的电子线路的方块图。如图1到图3所示，本装置包括一形状为尺的静止部件1及在该尺上滑动的滑块2。静止部件1包括最好是钢制的基座3，和由绝缘材料制成的支座4，其上压有金属的耦合电极6，7，这些电极相互绝缘，在电气上不连接。这些电极的形状为L形和倒L形，以便L形电极6镶入形如倒L的电极7内。因而一对电极6，7形成由与尺垂直的两根线所限定的单元8这些单元其轴间的距离为T重复出现。耦合电极6，7的这种安排使沿直线对尺进行切割或使部分尺头尾相连以形成多长度尺成为可能。此外，由于这种简单的几何布置故有可能通过对电极进行容易且快速地切割来制造尺。该电极是在由绝缘材料制成的支座4上蒸发的金属层。滑块2由在基座3上滑动的框架8和由绝缘材料制造的板9所组成，并在板的一个面上装有发射电极10和接收电极19，20，而在其另一面上则装有有关的电子线路50的一部分。发射电极10面向耦合电极6，7的L形的垂直部分40，其轴间距离为L＝T/2N，图中的实施例中2N为8。在滑块上的发射电极的总数为(2K+1)·N，其中K为整数，在本实施例中K为9。发射极的数目因而为76。他们由电缆11到18连到电子线路50，其周期为2N，即在所示的实施例中，每第8个电极10连到电子线路50的同一输出上。接收电极19，20由矩形板所组成，该板安排成与发射电极10垂直且在电气上与后者绝缘。这些接收电极放置成面向耦合电极6，7的L形的水平部分41;其长度为距离T的整数倍，在图示的实施例中为8T。而且面向耦合电极7的接收电极20在滑块的长度的方向上相对于接收电极19偏移距离T/2。为了避免边缘效应，接收电极19，20的长度比发射电极10的总宽度(K+1/2)·T短。在所示的实施例中，此长度等于(K-1)·T。因而接收电极19，20的边缘在一侧相对于发射电极10的外边界偏移距离T/2，而在另一侧则偏移距离T。接收电极19，20由电缆42，43连到图5上所表示的电路50，其测量原理如图4所示。参见图4，面向耦合电极6，7的电极10连到四个交变电压V1，V2，Vx和Vx1。面向耦合电极6的中央部分的发射电极10连到可变电压Vx，而面向耦合电极7的中央部分的发射电极10则连到可变电压Vx1，而其一侧的相邻的电极连到振幅恒定的交变电压V1，其另一侧的相邻电极则连到交变电压V2，电压V1和V2的振幅和频率相同，但相位相反。同样地，可变电压Vx和Vx1的频率和V1及V2的频率相同;其振幅是相同的并在V1和V2的振幅之间变化，且通过0，但他们的相位相反。如果人们作为测量条件设定在耦合电极6和7中及因而在接收电极19，20中的交变电流的和必须是零，人们可发现，对于耦合电极6，7。相对于发射电极10的位移X，电压Vx和Vx1的振幅与位移X成线性变化，以及对于在等于发射电极10的平均间隔(L)的距离的位移，由于从V1到V2发生相位的变化，故此振幅通过零。对应于插入间隔的间隔(L)的极限处(范围)的临界条件是完全确定的当在耦合电极6和7上所感应的交变电压分别对于Vx＝V1和Vx＝V2变成零时临界条件被满足。当情况是这样时，使发射电极的分布被电子装置位移一个电极。因而加到发射电极的电压的分布是滑块2的位置的周期函数，其周期为2N个电极。图5是可用于此目的电子电路的方块图。由电缆42，43接收，利用耦合电极6，7，通过电容耦合来自接收电极19，20的信号由差分放大器21进行放大，并在低阻抗下送到由振荡器23所控制的同步解调器22。然后在比较器24中对信号进行分析，再控制二进制计数器25的计数和减量...
【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯于尔里克梅耶，
申请(专利权)人：汉斯于尔里克梅耶，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]
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