JPH01169301A - 静電容量型変位検出プローブ - Google Patents
静電容量型変位検出プローブInfo
- Publication number
- JPH01169301A JPH01169301A JP32721587A JP32721587A JPH01169301A JP H01169301 A JPH01169301 A JP H01169301A JP 32721587 A JP32721587 A JP 32721587A JP 32721587 A JP32721587 A JP 32721587A JP H01169301 A JPH01169301 A JP H01169301A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- probe
- measured
- spherical
- electrostatic capacitance
- displacement
- Prior art date
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- Granted
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、被測定表面に非接触にプローブを接近して設
置し、被測定表面の変位を静電容量の変化として検知す
る変位計において、変位検出感度が高くかつ設定が容易
なプローブに関するものである。
置し、被測定表面の変位を静電容量の変化として検知す
る変位計において、変位検出感度が高くかつ設定が容易
なプローブに関するものである。
（従来の技術）
従来の静電容量型変位検出プローブは、第２図に示すよ
うに被測定表面１と平行な平面２を有していて、前記被
測定表面１と平面２間の静電容量により変位検出を行な
うものであった。
うに被測定表面１と平行な平面２を有していて、前記被
測定表面１と平面２間の静電容量により変位検出を行な
うものであった。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら前記従来の静電容量型変位プローブのこの
構造は静電容量が大きくとれろ利点はあるが、広い面積
の平均容量変化を検知するため狭い領域の変位検出が出
来ない、すなわち面分解能が劣る欠点があった。また、
検出悪魔を上げろため平面２を被測定表面２に接近させ
ようとすると、平行度を確保することが困難になり測定
誤差を生じたり、はなはだしい場合はプローブが被測定
表面と接触してしまう事故をひきおこすなどの問題点が
あった。
構造は静電容量が大きくとれろ利点はあるが、広い面積
の平均容量変化を検知するため狭い領域の変位検出が出
来ない、すなわち面分解能が劣る欠点があった。また、
検出悪魔を上げろため平面２を被測定表面２に接近させ
ようとすると、平行度を確保することが困難になり測定
誤差を生じたり、はなはだしい場合はプローブが被測定
表面と接触してしまう事故をひきおこすなどの問題点が
あった。
本発明は、従来の前記プローブの欠点を解消し、プロー
ブの設定容易、高面分解能、高感度、という特徴を実現
するためのプローブを提案することを目的とする。
ブの設定容易、高面分解能、高感度、という特徴を実現
するためのプローブを提案することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
前記問題を解決するため、静電容量の変化により変位を
検出する変位計のプローブにおいて、被測定表面と対向
するプローブが球面であるように構成した。
検出する変位計のプローブにおいて、被測定表面と対向
するプローブが球面であるように構成した。
（作用）
本発明のプローブを前記の通り、球面であるように構成
したので、従来の前記プローブの欠点を解消し、本発明
の球面プローブは容易に極めて狭いすきまに設定できる
ので、変位とすきまの比率を大きくとれるので絶対変位
量の感度を高くすることができ、ナノメータ単位の分解
能が容易に得られるのである。
したので、従来の前記プローブの欠点を解消し、本発明
の球面プローブは容易に極めて狭いすきまに設定できる
ので、変位とすきまの比率を大きくとれるので絶対変位
量の感度を高くすることができ、ナノメータ単位の分解
能が容易に得られるのである。
（実施例）
本発明の一実施例を図面と共に説明する。
第１図（ａ ） （ｂ ）は本発明の実施例の断面図で
ある。１は被測定表面、３は球面プローブ、４はプロー
ブの外筒、５はリード線、６はグランドライン、７は電
気絶縁物である。
ある。１は被測定表面、３は球面プローブ、４はプロー
ブの外筒、５はリード線、６はグランドライン、７は電
気絶縁物である。
本発明の静電容量型変位検出プローブは、第１図（ａ）
に示す如く、被測定平面１と、プローブの外筒４の中心
に設け、かつ先端に突出した球面を設けた球面プローブ
３とからなり、プローブの外筒４と球面プローブ３の間
は電気絶縁物７であり、球面プローブ３の球面の他端に
はリード綿５が適宜膜けられ、又、プローブの外筒４の
被測定面１との対向面の他端にはグランドライン６が設
けられている。
に示す如く、被測定平面１と、プローブの外筒４の中心
に設け、かつ先端に突出した球面を設けた球面プローブ
３とからなり、プローブの外筒４と球面プローブ３の間
は電気絶縁物７であり、球面プローブ３の球面の他端に
はリード綿５が適宜膜けられ、又、プローブの外筒４の
被測定面１との対向面の他端にはグランドライン６が設
けられている。
第１図（ｂ）は第１図（ａ）に示した実施例が被測定面
に対し角度θ傾斜した状態を示している。
に対し角度θ傾斜した状態を示している。
一般に同じ直径の円盤平面と球面が同じすきまで被測定
表面となす静電容量は前者のほうが大きいが、球面の場
合、以下に述べろように被測定表面に極めて近くに容易
に設定できるので静電容量の過小による測定の困難はな
い。
表面となす静電容量は前者のほうが大きいが、球面の場
合、以下に述べろように被測定表面に極めて近くに容易
に設定できるので静電容量の過小による測定の困難はな
い。
１）プローブ外筒４が第１図（ｂ）に示すように角度θ
に傾いて設定されたも対向する球面形状は変化せず測定
に支障はない。
に傾いて設定されたも対向する球面形状は変化せず測定
に支障はない。
２）球面加工は平面加工より容易に高精度加工ができる
。
。
球面を被測定表面１に近付けたとき、変位に対する静電
容量変化は球面が被測定表面１と対向する先端の極微小
面積で主として起こる。例えば、半径０．５ｍｍの球面
をミクロンオーダで対向させたとき有効な面積は十ミク
ロンの半径である。よって、極めて微小な面積の変位を
検出でき、高い面分解能を容易に得ろことができる。ま
た、軸の振れを測定するとき、軸の直径が小さいと従来
の平面プローブでは被測定表面１との平行が確保できず
測定誤差が生じる例に見られろような、被測定面のわん
曲の影響も小さくできるのである。
容量変化は球面が被測定表面１と対向する先端の極微小
面積で主として起こる。例えば、半径０．５ｍｍの球面
をミクロンオーダで対向させたとき有効な面積は十ミク
ロンの半径である。よって、極めて微小な面積の変位を
検出でき、高い面分解能を容易に得ろことができる。ま
た、軸の振れを測定するとき、軸の直径が小さいと従来
の平面プローブでは被測定表面１との平行が確保できず
測定誤差が生じる例に見られろような、被測定面のわん
曲の影響も小さくできるのである。
（発明の効果）
前記の通り、従来のプローブの欠点を解し、又本発明の
球面プローブは容易に極めて狭いすきまに設定できるの
で、変位とすきまの比率を大きくとれろ。よって、絶対
変位量の感度を高くすることが出来、ナノメータ単位の
分解能が容易に得られろ。又、本発明によれば、プロー
ブの設定容易、高面分解能、高感度を簡単な構造で実現
できろという効果がある。
球面プローブは容易に極めて狭いすきまに設定できるの
で、変位とすきまの比率を大きくとれろ。よって、絶対
変位量の感度を高くすることが出来、ナノメータ単位の
分解能が容易に得られろ。又、本発明によれば、プロー
ブの設定容易、高面分解能、高感度を簡単な構造で実現
できろという効果がある。
第１図（ａ）は、本発明の一実施例の断面図、第１図（
ｂ）は本発明の一実施例の被測定表面に傾斜した断面図
、第２図は従来の静電容量型変位検出プローブの説明図
である。 １・・・被測定表面、２・・・被測定表面１と平行な平
面、３・・球面プローブ、４・・プローブの外筒、５・
・リード線、６・・グランドライン、７・・電気絶縁物
。 特許出願人 日本電信電話株式会社 本発明の一実施例の断面図 第１図（Ｑ） 第１図（ｂ） 従来の静電容量型変位検出プローブの説明図第２図
ｂ）は本発明の一実施例の被測定表面に傾斜した断面図
、第２図は従来の静電容量型変位検出プローブの説明図
である。 １・・・被測定表面、２・・・被測定表面１と平行な平
面、３・・球面プローブ、４・・プローブの外筒、５・
・リード線、６・・グランドライン、７・・電気絶縁物
。 特許出願人 日本電信電話株式会社 本発明の一実施例の断面図 第１図（Ｑ） 第１図（ｂ） 従来の静電容量型変位検出プローブの説明図第２図
Claims (1)
- 静電容量の変化により変位を検出する変位計のプロー
ブにおいて、被測定表面と対向するプローブが球面であ
ることを特徴とする静電容量型変位検出プローブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32721587A JPH0617765B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 静電容量型変位検出プローブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32721587A JPH0617765B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 静電容量型変位検出プローブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01169301A true JPH01169301A (ja) | 1989-07-04 |
| JPH0617765B2 JPH0617765B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=18196598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32721587A Expired - Lifetime JPH0617765B2 (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 静電容量型変位検出プローブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617765B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0634311A (ja) * | 1992-05-26 | 1994-02-08 | Universities Res Ass Inc | 容量性プローブ |
-
1987
- 1987-12-25 JP JP32721587A patent/JPH0617765B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0634311A (ja) * | 1992-05-26 | 1994-02-08 | Universities Res Ass Inc | 容量性プローブ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0617765B2 (ja) | 1994-03-09 |
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