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专利名称：高精度容栅传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计量位移仪器，具体为一种高精度容栅传感器。
(二)技术背景容栅传感器广泛应用于各种位移检测量具。容栅传感器包括相互平行但不接触的副栅和主栅，副栅上有发射极和接收极，主栅上有反射极和屏蔽极。副栅和主栅的相对位移改变发射极、反射极之间的耦合电容，该电信号通过数据处理电路送出。
为提高容栅传感器的分辨率和测量精度，有各种设计。如中国专利申请97101342“一种高精度鉴相型容栅传感器制作原理及方法”，其主栅、副栅的内部节距为1.016mm，并利用原集成电路内部的乘2功能实现液晶显示。显示分辨率达到0.001mm，测量分辨率达到0.001984375mm。但是这种结构的容栅传感器在显示分辨率提高1倍的同时，示值误差也放大了1倍，因此其测量精度仍无法达到千分表的要求。
中国专利申请95217115“高分辨率容栅位移传感器”，其发送电极每条均由若干个连续方脉冲波形电极构成，相邻的两个电极间在几何位置上互相错开T/8，相位差为π/4；8条发送电极每两条相位相差π的电极相互嵌合，共4组。发送电极的节距为0.508mm。因在位移时8个发送电极依次按序与定尺上的同一接受电极耦合，采用同样的电子线路，周期由5.08mm变为0.508mm，分辨率提高到0.001mm。此种结构发送电极要达到准确的相位差，制作要求高，难以实际生产使用。
(三)实用新型内容本实用新型的目的是设计一种高精度容栅传感器，不使用显示电路的乘2功能，分辨率达到0.001mm，而且结构简单、制作工艺易行。
本实用新型的高精度容栅传感器包括主栅电容极板和副栅电容极板，二者平行相对、靠近，但不接触。副栅极板上有发射极和接收极，二者处于同一平面，接收极是与发射极栅条相垂直的条形电极；主栅极板上有反射极和屏蔽极，二者交错排列，反射极、屏蔽极栅条平行，屏蔽极栅条相互联通。本高精度容栅传感器的副栅电容极板上的发射极节距为0.508mm，每一节距内有8条等距的电容栅条，为一组，栅距为0.0635mm。共有8～12组同栅距的栅条平行排列。主栅电容极板上的反射极节距为0.508mm。一个节距内分布一条反射极栅条和一条屏蔽极栅条，栅距为0.254mm。
主栅极板与副栅极板相对位移时，其电容改变，该信号传送给与副栅极板相连接的数显电路板。
本实用新型的高精度容栅传感器的优点是1、因其电容栅条栅距仅为0.0635mm，发射极节距仅为0.508mm，仅为传统的容栅传感器节距的1/10，因此本容栅传感器的分辨率达到0.001mm；2、因不使用显示电路的乘2功能，所以示值误差达到千分表的要求；3、结构简单，易于制作，成本低。


图1为本高精度容栅传感器副栅电容极板结构示意图；图2为本高精度容栅传感器实施例1主栅电容极板结构示意图；图3为本高精度容栅传感器实施例2主栅电容极板结构示意图；图4为本高精度容栅传感器实施例3主栅电容极板结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的高精度容栅传感器包括主栅电容极板和副栅电容极板，二者平行相对、靠近，但不接触。副栅极板结构如图1所示，其上有发射极1和接收极2，二者处于同一平面，接收极2是与发射极1栅条相垂直的条形电极。主栅极板结构如图2、3、4所示，其上有反射极3和屏蔽极4，二者交错排列，反射极3、屏蔽极4的栅条平行，屏蔽极4栅条相互联通。本高精度容栅传感器的副栅电容极板上的发射极1节距W为0.508mm，每一节距内有8条等距的电容栅条，为一组，栅距S为0.0635mm。共有8～12组同栅距的栅条平行排列，最佳实施例中为10组。接收极2的长度与多组发射极1栅条的总宽度相等。主栅电容极板上的反射极3节距W为0.508mm。一个节距内分布一条反射极3栅条和一条屏蔽极4栅条，栅距C为0.254mm。反射极3栅条可为“T”形、或“L”形、或“丨”形，分别如图2、3、4所示实施例1、2、3。
副栅电容极板上的发射极1、接收极2为玻璃基板上的条形金属镀膜导电区。
主栅电容极板上的反射极3和屏蔽极4为玻璃基板上的条形金属镀膜导电区。
权利要求1 一种高精度容栅传感器，包括主栅电容极板和副栅电容极板，二者平行相对、靠近，但不接触；副栅极板上有发射极(1)和接收极(2)，二者处于同一平面，接收极(2)是与发射极(1)栅条相垂直的条形电极；主栅极板上有反射极(3)和屏蔽极(4)，二者交错排列，反射极(3)、屏蔽极(4)的栅条平行，屏蔽极(4)栅条相互联通；其特征为副栅电容极板上的发射极(1)节距W为0.508mm，每一节距有8条等距的电容栅条，为一组，栅距S为0.0635mm，共有8～12组同栅距的栅条平行排列；主栅电容极板上的反射极(3)节距W为0.508mm，一个节距内分布一条反射极(3)栅条和一条屏蔽极(4)栅条，栅距C为0.254mm。
2 根据权利要求1所述的高精度容栅传感器，其特征为副栅电容极板上的发射极(1)有10组同栅距的栅条。
3 根据权利要求1或2所述的高精度容栅传感器，其特征为副栅电容极板上的发射极(1)、接收极(2)为玻璃基板上的条形金属镀膜导电区。
4 根据权利要求3所述的高精度容栅传感器，其特征为主栅电容极板上的反射极(3)和屏蔽极(4)为玻璃基板上的条形金属镀膜导电区。
5 根据权利要求1或2所述的高精度容栅传感器，其特征为接收极(2)的长度与多组发射极(1)栅条的总宽度相等。
6 根据权利要求1或2所述的高精度容栅传感器，其特征为反射极(3)栅条为“T”形、或“L”形、或“丨”形。
专利摘要本高精度容栅传感器副栅电容极板上的发射极节距为0.508mm，每一节距内有8条等距的电容栅条，为一组，栅距为0.0635mm。共有8～12组同栅距的栅条平行排列，最佳实施例中为10组。主栅电容极板上的反射极节距为0.508mm。一个节距内分布一条反射极栅条和一条屏蔽极栅条，栅距为0.254mm。主副栅电容极板上的发射极、接收极和反射极、屏蔽极为玻璃基板上的条形金属镀膜导电区。反射极栅条可为“T”形、或“L”形、或“|”形。其优点是1.因其电容栅条栅距仅为0.0635mm，发射极节距仅为0.508mm，仅为传统的容栅传感器节距的1/10，因此本容栅传感器的分辨率达到0.001mm；2.因不使用显示电路的乘2功能，所以示值误差达到千分表的要求；3.结构简单，易于制作，成本低。
文档编号G01B7/02GK2608941SQ0323356
公开日2004年3月31日 申请日期2003年3月12日 优先权日2003年3月12日
发明者黄彩萍 申请人:桂林广陆数字测控股份有限公司