一种电容式倾角敏感器件结构制造技术

一种电容式倾角敏感器件结构，由支承座、电容电极、绝缘电介质层或电介质层和绝缘层的组合层、夹层腔体结构和液态导电体组成，其特征在于：支承座采用绝缘材料制成，其主要作用是支撑联接电容固定电极，由支承座和电容固定电极构成具有夹层腔体的结构，在电容固定电极表面生成绝缘电介质层，或者生成由电介质层和绝缘层构成的复合层，在夹层腔体中装入液态导电体，电容固定电极表面绝缘电介质层或复合层构成电容的电介质层，并且将液态导电体与电容固定电极绝缘隔离，液态导电体与电容固定电极表面绝缘电介质层或复合层的接触面形成可变电容的运动电极，构成独立可变电容方式或差动可变电容方式结构，夹层腔体中液态导电体的取量一般根据下述条件：当倾角传感器敏感器件的倾角从零变化到满量程或最大可测量倾斜角时，对于独立可变电容方式，液态导电体与电容固定电极表面绝缘电介质层的接触面一般从完全覆盖到全部分离状态，或者从完全分离到全部覆盖状态，对于差动可变电容方式，液态导电体一般从等面积覆盖差动电容固定电极对的两个电极，变化为全部移动到差动电容固定电极对之一个电极所对应的腔体中，或者相反地从全部在差动电容固定电极对之一个电极所对应的腔体中，移动变化为等面积覆盖差动电容固定电极对的两个电极，当电容式倾角敏感器件绕单一工作轴线或者多个工作轴线旋转时，倾角发生变化，对于独立可变电容方式，单个独立电容或相应于多维工作轴的多个独立电容分别相应发生变化，对于差动可变电容方式，各组内两两组合分组配置的差动电容相应同时分别增大和减小。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及倾角传感技术，特别是一种电容式倾角敏感器件结构。现在类似技术中，用于改变电容量值的运动工作介质是液态高纯净度电介质材料，因为其作用是构成电容的电介质材料部分，所以同时还需考虑其介电常数等参数特性，因此现有技术难以兼顾传感器敏感器件的材料和性能等要求。本技术的目的在于提供一种电容式倾角敏感器件结构，这种传感结构配合适当的夹层腔体的结构，采用液态导电体作为运动电容电极，配合固定电容电极以及在其表面生成的绝缘电介质层，构成可变电容结构，当传感器敏感器件绕其工作轴转动时，可变电容的电容量发生变化，通过测量电容量随倾角的变化而实现对倾角变化量的检测。本技术的构成电容式倾角传感器敏感器件结构包括支承座、电容电极、绝缘电介质层或电介质层和绝缘层构成的复合层、夹层腔体结构和液态导电体，支承座采用绝缘材料制成，其主要作用是支撑联接电容固定电极，由支承座和电容固定电极构成具有夹层腔体的结构，在电容固定电极表面生成兼有绝缘作用和电容电介质作用的膜层，或者生成由电介质层和绝缘层构成的复合层，在夹层腔体中装入液态导电体，电容固定电极表面绝缘电介质层或复合层构成电容的电介质层，并且将液态导电体与电容固定电极绝缘隔离，液态导电体与电容固定电极表面绝缘电介质层或复合层的接触面形成可变电容的运动电极，构成独立可变电容方式或差动可变电容方式结构，夹层腔体中液态导电体的取量一般根据下述条件当倾角传感器敏感器件的倾角从零变化到满量程或最大可测量倾斜角时，对于独立可变电容方式，液态导电体与电容固定电极表面绝缘电介质层的接触面一般从完全覆盖到全部分离状态，或者从完全分离到全部覆盖状态，对于差动可变电容方式，液态导电体一般从等面积覆盖差动电容固定电极对的两个电极，变化为全部移动到差动电容固定电极对之一个电极所对应的腔体中，或者相反地从全部在差动电容固定电极对之一个电极所对应的腔体中，移动变化为等面积覆盖差动电容固定电极对的两个电极，当电容式倾角敏感器件绕单一工作轴线或者多个工作轴线旋转时，倾角发生变化，对于独立可变电容方式，单个独立电容或相应于多维工作轴的多个独立电容分别相应发生变化，对于差动可变电容方式，各组内两两组合分组配置的差动电容相应同时分别增大和减小。在电容固定电极(2)(7)(12)(17)(22)(27)(32)(37)(42)(47)(52)(57)(62)(67)(72)(77)的相应工作表面上有至少一层绝缘电介质层(3)(8)(13)(18)(23)(28)(33)(38)(43)(48)(53)(58)(63)(68)(73)(78)，或者有至少一层由电介质层和绝缘层构成的复合层。夹层腔体与绕工作轴转动时发生的倾斜具有相关性，在正常工作状态时，对于一维工作轴电容式倾角传感器敏感器件，夹层腔体结构一般是相对于工作轴旋转对称的圆柱环形或球台环形，或者是相对于垂直于水平面并且包含工作轴的平面对称的非完整圆柱环形或球台环形，对于多维工作轴电容式倾角传感器敏感器件，夹层腔体结构一般是由分别相应于各维工作轴旋转对称的圆柱环形或球台环形构成的组合形，或者是由相对于垂直于水平面并且分别包含各维工作轴的各个平面对称的多个非完整圆柱环形或球台环形构成的组合形，特别是当各夹层腔体相互独立封闭时，夹层腔体结构是多个一维工作轴电容式倾角传感器敏感器件结构构成的组合形，上述工作轴是圆柱环形或球台环形的旋转对称轴，可变电容固定电极是夹层腔体结构的组成部分，对于独立可变电容方式，相应于工作轴维数的独立电容固定电极位于圆柱环形或球台环形夹层腔体结构的圆弧面上或端平面上，电容固定电极一般是非完整圆柱环形或球台环形，或者是环形、弓形或去除弓形后的圆形的剩余部分，并且相对于垂直于水平面并且包含工作轴的平面对称，对于差动可变电容方式，相应于工作轴维数的电容固定电极对按照差动电容对结构要求，两两分组对称组合配置，电容固定电极对相对于工作轴对称，或者相对于垂直于水平面并且包含工作轴的平面对称，各组电容固定电极对与支承座结合构成相应圆柱环形或球台环形夹层腔体结构，并且位于圆柱环形或球台环形的圆弧面上或端平面上。电容固定电极是圆弧面的一维倾角敏感器件，由支承座(1)(11)和至少一个以工作轴为轴心的非完整圆弧面形独立电容固定电极(2)，或者和至少一组相对于工作轴对称的绝缘隔离的差动电容固定电极对(12)，构成封闭液态导电体(5)(15)的圆柱环形夹层腔体(4)(14)，类似地，可以由非完整球台环形独立电容固定电极或球台环形差动电容固定电极对构成球台环形夹层腔体。电容固定电极在端平面的一维倾角敏感器件，由支承座(6)(16)和端面上的电容固定电极构成封闭液态导电体(10)(20)的圆柱环形夹层腔体(9)(19)，圆柱环形夹层腔体至少有一个端面上有至少一个独立电容固定电极(7)或者至少一组绝缘隔离的差动电容固定电极对(17)，电极形状为非完整环形，工作轴是圆柱环形的旋转中心轴线，类似地，夹层腔体可以是球台环形夹层腔体，夹层腔体结构的圆柱环形内侧的直径或球台环形内侧的直径大于因夹层腔体中液态导电体体积变化而导致的最大液面涨落变化差值。当用法线垂直于圆柱环形轴线的平面截取圆柱环形夹层腔体时，由支承座(21)(26)和圆弧面上至少一个独立电容固定电极(22)或者至少一组差动电容固定电极对(27)配合，或由支承座(31)(36)和端平面上至少一个独立电容固定电极(32)或者至少一组差动电容固定电极对(37)配合，构成封闭液态导电体(25)(30)(35)(40)的非完整圆柱环形对称夹层腔体(24)(29)(34)(39)，工作轴是圆柱环形的对称中心轴线，类似地，夹层腔体可以是非完整球台环形夹层腔体。电容固定电极在圆弧面位置的多维工作轴倾角敏感器件，由支承座(41)(51)和个数相应于工作轴维数的圆柱环形独立电容固定电极(42)、或者组数相应于工作轴维数的圆柱环形差动电容固定电极对(52)，构成数量相应于工作轴维数的封闭液态导电体(45)(55)的圆柱环形夹层腔体(44)(54)，多维工作轴相交于一中心点，各圆柱环形夹层腔体分别以相应工作轴为轴心，并且形成一个组合体，类似地，可以由球台环形独立电容固定电极或球台环形差动电容固定电极对构成球台环形夹层腔体。电容固定电极在垂直于相应工作轴的平面上的多维工作轴倾角敏感器件，由支承座(46)(56)和个数相应于工作轴维数，并在垂直于相应工作轴的平面上的环形独立电容固定电极(47)、或者组数相应于工作轴维数，并在垂直于相应工作轴的平面上的环形差动电容固定电极对(57)，构成封闭液态导电体(50)(60)的圆环柱形夹层腔体(49)(59)，多维工作轴相交于一中心点，形成一个组合体，类似地，夹层腔体可以是球台环形夹层腔体，各夹层腔体结构的圆柱环形内侧或球台环形内侧的直径大于因夹层腔体中液态导电体体积变化而导致的最大液面涨落变化差值。电容固定电极在圆弧面位置的多维工作轴倾角敏感器件，由支承座(61)(66)和个数相应于工作轴维数、并以工作轴为轴心的非完整圆柱环形独立电容电极(62)、或者组数相应于工作轴维数、并与工作轴为轴心的非完整圆柱环形差动电容电极对(67)结合，构成封闭液态导电体(65)(70)的非完整本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈进军，王武，
申请(专利权)人：贵州工业大学，
类型：实用新型
国别省市：