容柵傳感器是一種基于變面積工作原理,可測量大位移的電容式數(shù)字傳感器。容柵傳感器主要由可動電極(動尺)和固定電極(定尺)構(gòu)成(見圖2-55),采用薄膜技術(shù)在兩塊lOOum厚的玻璃襯底上形成電極,兩者保持很小的間隙¢兩塊襯底可以相互滑動。
動尺上有多個發(fā)射電極和一個長條形接收電極;定尺上有多個相互絕緣的反射電極和一個屏蔽電極(接地)。
組發(fā)射電極的長度為一個節(jié)距w(見圖2-56),一個反射電極對應(yīng)于一組發(fā)射電極。在圖2-56b中,若發(fā)射電極有48個,分成6組,則每組有8個發(fā)射電極。每隔8個接在一起,組成一個激勵相,在每組相同序號的發(fā)射電極上加一個幅值、頻率和相位相同的激勵信號,相鄰序號電極.卜激勵信號的相位差是45。(360。/8)。
發(fā)射電極與反射電極、反射電極與接收電極之間存在著電場。由于反射電極的電容耦合和電荷傳當(dāng)動尺向右移動x距離時,發(fā)射電極與反射相對面積發(fā)生變化,反射電極上的電荷量發(fā)生變化,并將電荷感應(yīng)電極間的到接收電極L,接收電極上累積的電荷Q與位移量x成正比。
容柵傳感器(見圖2-57)與其他數(shù)字式位移傳感器,如光柵、感應(yīng)同步器等相比,具有體積小、
結(jié)構(gòu)簡單、分辨率和準(zhǔn)確度高、測量速度快、功耗小、成本低、對使用環(huán)境要求不高等突出的特點,
因此在游標(biāo)卡尺、電子千分尺中廣泛應(yīng)用(見圖2-58)。
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