静电电容式位移测量装置制造方法及图纸

一种静电电容式位移测量装置，具有可转动的转子４１和以相对于该转子的外侧周面具有预定间隙的方式配置的、其内侧周面呈半圆形状的定子５１。在前述转子４１的外侧周面的两端部处，形成有使前述转子４１和定子５１的相对面之间具有预定的间隙用的台阶部４４。在前述台阶部４４处设置有与定子５１的内侧周面相接触的、向定子５１施加朝向转子４１的作用的势能施加组件６１（板簧）。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及静电电容式位移测量装置。具体的说，本专利技术涉及特别适用于电子千分表、孔洞检测器(内径检测器)和角度计等等的小型计量仪器。目前已知的原有的检测转动位移量用的电子测长仪，为诸如欧洲专利申请EP0716290A2号公报所公开的“圆筒型位移传感器”等等。在这儿，参考图10和图11对其加以说明。图10(A)为表示作为定子的半圆形筒体111和作为转子的圆形筒体112的组装的斜视图，图10(B)为其侧面图，图10(C)、(D)为半圆形筒体111和圆形筒体112的展开示意图。半圆形筒体111是固定的，而圆形筒体112可相对于半圆形筒体111以同轴且具有预定间隙(0.1～0.2毫米)的方式转动。如图10(C)所示，在前述半圆形筒体111的内侧周面上分别形成有发送电极组113和与其相绝缘的接收电极114。在该实例中，发送电极组113为八个电极的一组，这里电极以由半圆形筒体111的一端侧沿轴向方向延长一定距离的、细长的且与轴平行等间隔的方式设置。在这些发送电极组113处施加有依次相差45度相位的交流电压。接收电极114在半圆形筒体111的另一端侧的内侧周面处沿周向方向呈半圆形配置。在该实例中，发送电极组113和接收电极114在如虚线所示的FPC基板117上形成集成电路，这些电极集成电路与连线115、116同时整体地形成在FPC基板117上，并贴附在半圆形筒体111的内侧周面处。连线115、116由半圆形筒体111的两端引出。正如图10(D)所示，在前述圆形筒体112的外侧周面处分别形成有耦合电极118和接地电极119。耦合电极118形成为两个，它们分别与半圆形筒体111侧的发送电极组113中的四个相对，同时相对于接收电极114电容耦合，其间隔与沿周向方向形成为八个发送电极组113的宽度相等。该耦合电极118接收与发送电极组113电容耦合的信号，并以电容耦合方式将信号传递至接收电极114。这些电极也形成在FPC基板上并贴附在圆形筒体112的外侧周面上。而且还可以略去接地电极119。如果采用这种构成，当相对于半圆形筒体111的圆形筒体112沿图10(A)中的箭头方向转动时，用检测伴随着该转动位移的、发送电极组113和耦合电极118间的电容耦合的接收信号的方式，便可以测定出圆形筒体112相对于半圆形筒体111的转动位移量。对于这种场合，由于发送电极组113分割成八个，并用彼此依次相差45度的相位驱动，所以进行其转动位移量的测定的精度，为耦合电极118之间间隔的八分之一。图11示出了如图10所示的位移传感器的处理驱动信号用的检测回路120的简化了的一般构成的示意图。该检测回路120包括有输出预定时钟脉冲的振荡器121，和与该时钟脉冲同步的向各个发送电极组113施加彼此相差45度的八相交流信号的脉冲调制回路122。由接收电极114输出的输出信号通过积分器123输入至相位比较器124。相位比较器124将该输入信号的相位与基准相位相比较，由输入信号的相位相对于基准相位的偏差检测出圆形筒体112的转动位移量，并将该检测信号输入至计数回路125。计数回路125根据该输入的检测信号，对振荡器121输出的时钟脉冲进行计数，并将前述转动位移量以数字形式显示在显示器126上。对于这种类型的圆筒型位移传感器，如果要获得良好的测定精度，就需要使作为定子的半圆形筒体111和作为转子的圆形筒体112具有良好的同心度精度。即必须要确保定子和转子之间的间隙沿周向方向保持一致。然而，对于小型圆筒型位移传感器，要使定子和转子具有高精度的同心度，在制造上是相当困难的。若要即使同心度要求比较低，又能具有足够的检测精度，则可沿周向方向配置两组电极，通过将它们的输出平均化，便可以抵消同心度不好所产生的影响。然而这样，为克服同心度问题而必须在周向方向上配置两组电极组，所以将使传感器与外部电气回路之间的连接线数目增多，而使生产效率下降。本专利技术的目的就是要克服这些原有的问题，提供一种可用简单的构成确保定子与转子之间的同心度的静电电容式位移测量装置。本专利技术的静电电容式位移测量装置，可以是这样一种静电电容式位移测量装置，它具有可转动的、其外侧周面呈圆形的转子，和以相对于该转子的外侧周面具有预定的间隙的方式配置的、其内侧周面呈半圆形状的定子，在前述定子的内侧周面处配置有由若干个电极构成的、在其上分别施加有相位彼此不同的交流信号的发送电极组，以及与前者相绝缘的、并将接收到的信号输入至检测回路的接收电极，在转子的外侧周面处还配置有同时与前述若干个发送电极组电容耦合的耦合电极，其特征在于还具有在前述转子的外侧周面或定子的内侧周面中一方的两端部处，形成有使前述转子和定子的相对面之间具有预定的间隙的台阶部，在前述台阶部设置有与转子或定子相接触的、向前述定子施加朝向转子的作用的势能施加组件。如果采用这种构成，由于在转子的外侧周面处或定子的内侧周面处形成有高度相当于间隙的台阶部，在该台阶部还设置有与转子或定子相接触的、向定子施加朝向转子的作用的势能施加组件，所以可以用简单的构成方式确保定子和转子的同心度。因此，可以在定子和转子之间确保沿圆周方向具有一定的间隙，从而可以获得一种高精度的静电电容式位移测量装置。本专利技术的静电电容式位移测量装置，还可以是这样一种静电电容式位移测量装置，它具有可转动的、其外侧周面呈圆形的转子，和以相对于该转子的外侧周面具有预定的间隙的方式配置的、其内侧周面呈半圆形状的定子，在前述定子的内侧周面处配置有由若干个电极构成的、在其上分别施加有相位彼此不同的交流信号的发送电极组，以及与前者相绝缘的、并将接收到的信号输入至检测回路的接收电极，在转子的外侧周面处还配置有同时与前述若干个发送电极组电容耦合的耦合电极，其特征在于还具有在前述转子的外侧周面的两端部处，形成有使前述转子和定子的相对面之间具有预定的间隙的台阶部，在前述定子的轴向两端处形成与之相接触的止动部件，在前述台阶部设置有与转子或定子相接触的、向前述定子施加朝向转子的作用的势能施加组件。如果采用这种构成，由于在转子的外侧周面处形成有其高度相当于间隙的台阶部，故通过形成有与定子的轴向方向的两侧端面相接触的止动部件的方式，可以保证转子和定子在轴向的定位进而确保定子和转子之间的沿圆周方向的间隙保持一定。因此，即使对于测杆一边转动一边沿轴向方向移动的电子千分表，也可以在使测杆转动测定定子和转子时可靠地将转子和定子保持在沿轴向方向的预定位置处，从而可以获得一种高精度的电子千分表。在上述的构成中，前述台阶部和止动部件整体突起固定在前述转子的两端端部处，但还可以用具有台阶部和止动部件的端部部件分别构成，并将转子的两端端部嵌合固定在一起。如果采用这种构成，在制作上更为有利。对于这种场合，如果在端部部件中的至少一个部件上配置有与位移测定对象的转动体相结合的结合组件，则可以用该结合组件使转动体与端部部件、即转子相结合，从而可使转动体与转子一起转动。前述势能施加组件可以由一端固定、另一端与前述定子相接触并沿与相对于前述转子的转动轴正交的第一方向对定子施加作用的板簧构成，而且前述板簧在前述一端和另一端之间最好还具有可沿相对于前述转子的转动轴正交且相对于第一方向正交的第二方向变形的弯曲部。如果采用这种构成，可以仅用一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静电电容式位移测量装置，具有可转动的、其外侧周面呈圆形的转子，和以相对于该转子的外侧周面具有预定的间隙的方式配置的、其内侧周面呈半圆形状的定子， 在前述定子的内侧周面处配置有由若干个电极构成的、在其上分别施加有相位彼此不同的交流信号的发送电极组，以及与前者相绝缘的、用于将接收到的信号输入至检测回路的接收电极， 在前述转子的外侧周面处还配置有同时与前述若干个发送电极组电容耦合的耦合电极， 其特征在于还具有形成在前述转子的外侧周面或定子的内侧周面之一个的两端部处的、使前述转子和定子的相对面之间具有预定的间隙的台阶部， 在前述台阶部设置有与前述转子或定子相接触的、向前述定子施加朝向转子的作用的势能施加组件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：铃木正道，高桥诚悟，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：JP[日本]