一種容柵位移傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直線位移和角位移傳感器，尤其涉及具有柵狀電極的容柵位移傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]容柵位移傳感器具有體積小、功耗低、可長程測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，在位移檢測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用。容柵位移傳感器的分辨率取決于相鄰發(fā)射柵極的間距，通常的8路驅(qū)動(dòng)鑒相式容柵位移傳感器的分辨率為0.01mm，相鄰發(fā)射電極柵條的間距為0.635mm，一組柵極為8根，實(shí)際傳感器用多組柵極并聯(lián)，各組中相同相位的電極互連，組間距為5.08mm，柵狀發(fā)射電極組目前常規(guī)是用玻璃纖維材料的印刷線路板(PCB板)雙面布線的方法來實(shí)現(xiàn)。若將相鄰發(fā)射電極的間距減小到0.0635mm，容柵傳感器的分辨率就可達(dá)到0.001mm，這種情況下通常是采用玻璃材料作為柵狀發(fā)射電極組的基板。
[0003]通常容柵位移傳感器的結(jié)構(gòu)是，柵狀發(fā)射電極組和接收電極制備在收發(fā)電極基板上，柵狀耦合電極組制備在耦合電極基板上，柵狀發(fā)射電極組和接收電極與柵狀耦合電極組面面相對(duì)，以空氣層作為介質(zhì)形成柵狀位移傳感電容。專利號(hào)為93118916.0、名稱為“高分辨率鑒相式容柵位移傳感器”的發(fā)明專利說明書里揭示了一種在陶瓷或玻璃基片上制作容柵傳感器柵片的疊層法；專利號(hào)為02140491.7、名稱為“一種容柵位移傳感器及其制作方法”的發(fā)明專利說明書里揭示了一種由雙層玻璃基片制作的容柵傳感器柵片技術(shù)方案；專利號(hào)為200710128999.8、名稱為“一種柵狀電極位移傳感器”的發(fā)明專利說明書里揭示了一種利用外部印刷線路板或柔性印刷線路板的交叉導(dǎo)通，在玻璃基板上制作容柵傳感器柵片的技術(shù)方案；都可實(shí)現(xiàn)一定程度上把柵作得更細(xì)。但是容柵位移傳感器，特別是小電極間距高密度容柵位移傳感器，對(duì)電極間電介質(zhì)環(huán)境非常敏感，一旦水和油之類的介質(zhì)進(jìn)入到收發(fā)電極基板和耦合電極基板之間，破壞了柵狀發(fā)射電極組與柵狀耦合電極組之間，或接收電極與柵狀耦合電極組之間空氣介質(zhì)的均勻性，就會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量精度，使得容柵位移傳感器理論上的高精度難以可靠的得到實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出了一種改善容柵位移傳感器結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案，確保柵狀電容電極間電介質(zhì)環(huán)境的穩(wěn)定性和均勻性，使高密度容柵位移傳感器測(cè)量分辨率可靠地達(dá)到0.0Olmm或以上，同時(shí)，也便于容柵位移傳感器發(fā)射和接收電極的引出。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下的技術(shù)方案予以解決:
[0006]一種容柵位移傳感器，主要包括柵狀發(fā)射電極組、柵狀耦合電極組、接收電極和偵測(cè)電路，發(fā)射電極組和接收電極分別與偵測(cè)電路相連接；所述柵狀發(fā)射電極組和接收電極制備在收發(fā)電極基板上，所述柵狀耦合電極組制備在耦合電極基板上，收發(fā)電極基板與耦合電極基板相重疊，發(fā)射電極組和接收電極與耦合電極組絕緣隔離，耦合電極基板與收發(fā)電極基板可相對(duì)移動(dòng)，收發(fā)電極基板與耦合電極基板之間填充有非氣相的流動(dòng)性介電物質(zhì)。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)問題的另一種技術(shù)解決方案:
[0008]一種容柵位移傳感器，主要包括柵狀發(fā)射電極組、柵狀接收電極和偵測(cè)電路，發(fā)射電極組和接收電極分別與偵測(cè)電路相連接；柵狀發(fā)射電極組制備在發(fā)射電極基板上，柵狀接收電極組制備在接收電極基板上，發(fā)射電極基板與接收電極基板相重疊，發(fā)射電極組與接收電極絕緣隔離，發(fā)射電極基板與接收電極基板可相對(duì)移動(dòng)，發(fā)射電極基板與接收電極基板之間填充有非氣相的流動(dòng)性介電物質(zhì)。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)問題的再一種技術(shù)解決方案:
[0010]一種容柵位移傳感器，主要包括柵狀發(fā)射電極組、柵狀耦合電極組、接收電極和偵測(cè)電路，發(fā)射電極組和接收電極分別與偵測(cè)電路相連接；所述柵狀發(fā)射電極組、柵狀耦合電極組和接收電極分別制備不同基板上，柵狀發(fā)射電極組制備在發(fā)射電極基板上，柵狀耦合電極組制備在耦合電極基板上，接收電極制備在接收電極基板上；發(fā)射電極基板、耦合電極基板、接收電極基板三基板相重疊，耦合電極基板處于發(fā)射電極基板和接收電極基板中間，發(fā)射電極組、接收電極和耦合電極組絕緣隔離，發(fā)射電極基板與接收電極基板的相對(duì)位置固定不變，耦合電極基板相對(duì)于發(fā)射電極基板和接收電極基板可產(chǎn)生移動(dòng)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述發(fā)射電極基板與耦合電極基板之間，或耦合電極基板與接收電極基板之間，填充有非氣相的流動(dòng)性介電物質(zhì)。
[0012]本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下的技術(shù)方案進(jìn)一步予以解決:
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述收發(fā)電極基板的發(fā)射電極組、接收電極，和所述耦合電極基板的耦合電極組，是浸泡在盛有所述非氣相的流動(dòng)性介電物質(zhì)的腔體內(nèi)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述發(fā)射電極組表面是朝向或背向所述耦合電極組表面；所述發(fā)射電極組表面朝向耦合電極組表面，是指發(fā)射電極組和耦合電極組分別設(shè)置在發(fā)射電極基板和耦合電極基板相互靠近的表面上；所述發(fā)射電極組表面背向耦合電極組表面，是指發(fā)射電極組設(shè)置在發(fā)射電極基板遠(yuǎn)離耦合電極基板的表面上。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述收發(fā)電極基板和所述耦合電極基板是相接觸的。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述發(fā)射電極基板的發(fā)射電極組部分，和所述接收電極基板的接收電極部分，是浸泡在盛有所述非氣相的流動(dòng)性介電物質(zhì)的腔體內(nèi)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述發(fā)射電極基板和所述接收電極基板是相接觸的。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述發(fā)射電極基板的發(fā)射電極組部分，和所述耦合電極基板的耦合電極組部分，和所述接收電極基板的接收電極部分，是浸泡在盛有所述非氣相的流動(dòng)性介電物質(zhì)的腔體內(nèi)。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述耦合電極組表面和是朝向或背向所述發(fā)射電極組表面；所述耦合電極組表面朝向發(fā)射電極組表面，是指耦合電極組和發(fā)射電極組分別設(shè)置在耦合電極基板和發(fā)射電極基板相互靠近的表面上；所述耦合電極組表面背向發(fā)射電極組表面，是指耦合電極組設(shè)置在耦合電極基板遠(yuǎn)離發(fā)射電極基板的表面上。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述發(fā)射電極基板和所述耦合電極基板，或所述耦合電極基板和所述接收電極基板，是相接觸的。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述發(fā)射電極組表面或耦合電極組表面或接收電極表面，其中至少一個(gè)的整個(gè)或局部表面上制備有絕緣層。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述柵狀發(fā)射電極組是直線形柵狀發(fā)射電極組，直線形柵狀發(fā)射電極組沿垂直于直線形發(fā)射電極的方向等距直線排列。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述柵狀發(fā)射電極組是扇形柵狀發(fā)射電極組，扇形柵狀發(fā)射電極組排列成一個(gè)完整的或不完整的圓環(huán)形狀，各發(fā)射電極以等角間距分布在圓環(huán)形上。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述不完整圓環(huán)形排列的扇形柵狀發(fā)射電極組，在接收電極與發(fā)射電極組設(shè)置在同一基板的同一表面上的情況下，接收電極的引出電極線是從基板表面未設(shè)置發(fā)射電極的區(qū)域引出。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述移動(dòng)是平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)具體方面，所述流動(dòng)性介電物質(zhì)可以是油脂，也可以是膠體，也可以是其他流體。
[0027]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比的有益效果是:
[0028]本發(fā)明所提出的容柵位移傳感器，在柵狀電容兩電極間充滿油脂、膠體之類非氣相的流動(dòng)性介電物質(zhì)，從而確保了柵狀電容電極間電介質(zhì)環(huán)境的穩(wěn)定性和均勻性，徹底解決了容柵位移傳感器對(duì)使用環(huán)境的敏感，讓容柵位移傳感器在測(cè)量精度上和穩(wěn)定性上產(chǎn)生一個(gè)突破，實(shí)現(xiàn)在不需要任何機(jī)械放大的情況下，穩(wěn)定可靠地達(dá)到直進(jìn)千分位或以上的測(cè)量精度。
[0029]依本發(fā)明技術(shù)方案所形成的高密度容柵位移傳感器，既可以達(dá)到光柵位移傳感器所具有的測(cè)量精度，又具有體積小、低功耗、可便攜、成本低、抗干擾能力強(qiáng)、使用環(huán)境寬泛等種種優(yōu)點(diǎn)，使得容柵位移傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域可以得到大大擴(kuò)展。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】一的結(jié)構(gòu)示意圖；