JPH0477846B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0477846B2
JPH0477846B2 JP59228785A JP22878584A JPH0477846B2 JP H0477846 B2 JPH0477846 B2 JP H0477846B2 JP 59228785 A JP59228785 A JP 59228785A JP 22878584 A JP22878584 A JP 22878584A JP H0477846 B2 JPH0477846 B2 JP H0477846B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
plate
electrodes
transmitting
encoder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59228785A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61105421A (ja
Inventor
Koji Sasaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitutoyo Corp
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitutoyo Corp filed Critical Mitutoyo Corp
Priority to JP59228785A priority Critical patent/JPS61105421A/ja
Priority to CN85108657A priority patent/CN1008000B/zh
Priority to GB08526655A priority patent/GB2166554B/en
Priority to DE3538455A priority patent/DE3538455C2/de
Publication of JPS61105421A publication Critical patent/JPS61105421A/ja
Priority to US07/107,905 priority patent/US4788546A/en
Publication of JPH0477846B2 publication Critical patent/JPH0477846B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/243—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the phase or frequency of AC

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は静電容量型エンコーダ、特に回転板の
相対変位量を電気的に検出する静電容量型エンコ
ーダの改良に関する。
［従来技術］ 背景技術 従来よりエンコーダを用いた測定装置が周知で
あり、この測定装置は、装置本体上を移動し被測
定物に接触する測定子の移動量を、エンコーダを
用いて電気信号パルスに変換出力し、この電気信
号パルスを例えば計数回路等を用いて計数し、そ
の計数値を測定値として表示器上にデジタル表示
していた。
ところで、この種の測定装置に用いられるエン
コーダとして、静電容量型エンコーダが周知であ
り、従来この種の静電容量型エンコーダでは、少
なくとも一対の電極板を対向配置してコンデンサ
を形成し、両電極板を測定子の変位量に対応して
相対的に移動させ、この時の機械的変位量をコン
デンサの静電容量変化として電気的に検出してい
た。
しかし、このようなエンコーダでは、相対移動
する電極板からなるコンデンサを用い分圧回路を
形成し、該コンデンサの静電容量に応じて変化す
る分圧比に基づき測定子の変位量を検出している
ため、例えば何らかの原因でコンデンサを形成す
る移動電極板の板面間距離が変化しコンデンサの
静電容量が変化した場合や、分圧回路に印加する
電源電圧が変化したような場合には、分圧出力が
測定子の変位量に正確に対応しなくなり、変位量
の測定を正確に行うことができないという欠点が
あつた。
また、従来このような欠点を解決した静電容量
型エンコーダも提案されている。該エンコーダ
は、複数の送信電極板を等間隔に配置し、各送信
電極に所定の位相をずらした交流電圧を印加する
とともに、これらの送信電極に対向して受信電極
を配置し、この送信電極と受信電極との相対移動
量を受信電極から検出される静電容量信号の周期
を分析して求めていた。
第６図及び第７図にはこのような従来の静電容
量型エンコーダが示されており、このエンコーダ
は、回転軸１０ａにより本体に回転可能に取付け
られた回転板１０と、この回転板１０に対向配置
するよう本体に取付けられた固定板１２と、を含
み、固定板１２に対する回転板１０の回転変位量
を検出するものである。
このため、前記固定板１２の表面には、複数の
送信電極１４が円周方向に沿つて等間隔に配列さ
れている。そして、この送信電極１４には電圧印
加回路１６により順次所定の位相、実施例におい
てはπ／４の位相をずらした正弦波あるいは矩形
波の交流電圧が印加され、８相電極を１単位とす
るユニツト電極群１００が複数形成される。
また、回転板１０の表面には、前記ユニツト電
極群１００と同数の受信電極１８がそれぞれ各ユ
ニツト電極群１００に含まれる連続した所定の送
信電極１４に対して対向するよう配列されてい
る。第７図に示す実施例においては、この受信電
極１８は４個の連続した送信電極１４、すなわ
ち、基準電圧V1が印加される送信電極と、基準
電圧V1に対してπ／４，2π／４，3π／４位相が
ずれたV2，V3，V4の各電圧が印加される送信電
極に跨つて１個の受信電極１４が対向配置されて
いる。
また、回転板１４の表面には、基準電圧V1に
対して4π／４，5π／４，6π／４，7π／４位相が
ずれた電圧が印加される送信電極１４に対向する
位置に、すなわち各受信電極１８間にアース電極
２０が配設されており、各受信電極１８間及びそ
の他からの静電容量の干渉による悪影響を防止し
ている。
以上の構成とすることにより、回転板１０を回
転させると、送信電極１４と受信電極１８とが相
対移動することとなり、その結果各受信電極１８
からは回転板１０の回転変位量に応じた周期変化
を有する静電容量信号が検出される。
第８図は、第６図，第７図に示すエンコーダの
送信電極１４、受信電極１８、アース電極２０の
相対位置を直線的に展開して模擬的に表したもの
であり、第９図には受信電極１８から得られる静
電容量信号の周期変化のベクトル図が示されてい
る。
すなわち、静電容量信号の検出電圧V0は、受
信電極１８が対向する各送信電極１４の電圧合成
ベクトルに対応しており、従つて、基準電圧V1
に対する合成ベクトルV0の位相差を求めること
により回転板１０の回転変位量、すなわち送信電
極１４と受信電極１８との相対変位量を求めるこ
とができる。
すなわち、各送信電極１４の電極幅がｌ、受信
電極１８の電極幅が4lに形成されており、例えば
回転板１０の固定板１２に対する位置が第８図に
示す状態になる場合には、第９図ａに示すよう
に、受信電極１８から各送信電極１４に加えられ
る電圧ベクトルV1，V2，V3，V4のベクトル和に
対応する電圧V0が出力され、このV0のV1に対す
る位相φが位相差として検出される。
次に、回転板１０が回転し送信電極１４に対し
受信電極１８がl/2だけ移動するよう回転板１０
が回転した場合には、同様にして第９図ｂに示す
ようにV0がV1に対してφ＝90度の位相ずれ（位
相進み）として検出される。更に回転板１０が回
転し受信電極１８が初期位置からｌだけ移動した
場合には第９図ｃのように静電容量信号の位相進
みが形成され、同様に受信電極１８が2l，3l，4l，
5l，6lだけ移動した場合には第９図ｄ〜ｈに示す
ように静電容量信号の基準電圧V1に対する位相
進みが検出される。
従つて、その基準電圧V1に対する静電容量信
号の位相差φを検出することにより、送信電極１
４に対する受信電極１８の変位量、すなわち、固
定板１２に対する回転板１０の回転変位量を検出
することができる。
ところで、このようにして受信電極１８から得
られる静電容量信号を回転板１０側からどのよう
にして取出すかが問題となる。
従来の静電容量型エンコーダにおいては、第６
図，第７図に示すごとく、固定板１２の表面に、
送信電極１４の内側に位置してリング状の出力電
極２２を設けている。そして、回転板１０上に設
けられた受信電極１８を、固定板１２上に形成さ
れた出力電極２２と対向配置するよう形成し、両
電極１８，２２間を静電結合する。
以上の構成とすることにより、このエンコーダ
によれば、受信電極１８にて得られる第９図に示
す静電容量信号を、回転板１０と固定板１２との
機械的な接触を用いることなく静電結合に介して
出力することができる。
従つて、この従来の静電容量型エンコーダによ
れば、回転板１０の回転変位量を簡単な構成で正
確に測定することができる。
［発明が解決しようとする問題点］ ところで、近年このような静電容量型エンコー
ダに対して、装置の携帯性及び操作性の向上を図
るために、検出精度を低下させることなくその小
型化、軽量化を図ることが要請される。
これに対し、このような静電容量型エンコーダ
において良好な検出精度を得るためには、各電
極、特に送信電極１４の電極面積及び間隔を検出
分解能に応じて適切に設定することが必要とな
る。
しかし、従来の静電容量型エンコーダにおいて
は、固定板１２上に送信電極１４及び出力電極２
２の双方を設けているため、検出精度を高めよう
とする場合には、固定板１４及びこれに相対向す
る回転板１０の面積を大きくする必要があり、こ
の結果回転板１０の半径方向に対する装置の小型
化を図ることができないという欠点があつた。
また、この従来の静電容量型エンコーダは、固
定板１２上に送信電極１４と出力電極２２とを相
隣接して設けているため、両電極１４，２２間に
静電容量の干渉による悪影響が発生し、出力信号
にノイズが混入するという問題がある。
このような問題を解決するためには、固定板１
２上において、送信電極１４と出力電極２２の極
間距離を適切に設定し、かつ両電極１４，２２間
にリング状のアース電極２４を設けることが必要
となる。この結果、従来のエンコーダは、固定板
１２の形状が大きく複雑となることが避けられ
ず、この面からも装置の小型化を十分に図ること
ができないという欠点があつた。
更に、この静電容量型エンコーダは、固定板１
２に送信電極１４と出力電極２２を設けているた
め、第１０図に示すごとく、固定板１２の例えば
裏面にこれら各電極１４，２２の電気回線１４
ａ，２２ａが互いに近接して複雑に配線されるこ
とになり、この結果両回線１４ａ，２２ａが互い
に電気的に干渉し合い、ノイズの混入による検出
精度の低下を避けることができないという欠点が
あつた。更にこの送信電極１４及び出力電極１２
にそれぞれ接続される電圧印加回路１６及び信号
検出回路３６は、互いにノイズが混入することが
ないよう所定の間隔を置いて設ける必要があるた
め、これら電気回路を設けるためのスペースが大
きくなり、装置全体を小型化する上での妨げとな
つていた。
発明の目的 本発明は、このような従来の課題に鑑み為され
たものであり、その目的は、装置の小型化を図る
ことができ、更に回転板の回転変位量を正確に検
出することができる静電容量型エンコーダを提供
することにある。
［問題点を解決するための手段］ 前記目的を達成するため、本発明の静電容量型
エンコーダは、本体に回転可能に設けられた回転
板と、この回転板を介して互いに対向配置するよ
う本体に固定された第１の固定板及び第２の固定
板と、を含み、前記第１の固定板には、それぞれ
位相の異なる送信電圧が供給される８個の送信電
極からなるユニツト電極群が円周方向に沿つて等
間隔に少なくとも２組設けられ、前記回転板に
は、前記ユニツト電極群の1/2の角度を有する受
信電極が少なくとも２組送信電極に対向配置され
て設けられるとともに、受信電極と電気的に接続
され前記第２の固定板に対向配置された結合電極
が円周方向に沿つてリング状に設けられ、前記第
２の固定板には、前記リング状の結合電極と対向
配置された出力電極が円周方向に沿つてリング状
に設けられ、前記各送信電極にそれぞれ位相の異
なる交流電圧を印加し、回転板の回転によつて変
化する出力電極の出力信号に基づき回転板の回転
変位量を検出することを特徴とする。
［作用］ ここにおいて、前記第１及び第２の固定板、回
転板の間隔は、極めて狭いため、本発明の如く、
このように回転板を挟んで第１及び第２の固定板
を対向配置しても、従来の回転板と固定板のみを
配置する構造のエンコーダに比し、回転軸方向へ
の大きさがほとんど変わることがない。
また、本発明によれば、送信電極と出力電極と
を異なる固定板上に設けるため、送信電極１４及
び受信電極１８を面積の小さい固定板上において
余裕をもつて配設することができ、この結果、エ
ンコーダの小型化を図ることが可能となる。
更に、本発明によれば、送信電極及び出力電極
が異なる固定板上に設けられるため、送信電極及
び出力電極の電気回線を各固定板上で自由に配線
することができ、かつ両回線間の距離を十分に取
ることができるため、出力電極の回線に静電容量
の干渉による悪影響、すなわちノイズが混入する
ことなく、高い検出精度で回転板の回転変位量を
検出することができる。
更に、本発明によれば、送信電極に電圧を印加
する電気回路を第１の固定板側に、出力電圧から
の信号を演出処理する電気回路を第２の固定板側
に互いに離隔して設けることができるため、両電
気回路が電気的に互いに悪影響を及ぼすことな
く、この結果、ノイズの混入による検出精度の低
下をこの面からも防止することができる。
このように本発明の静電容量型エンコーダによ
れば、装置全体の小型化を図りかつその検出精度
の向上を図ることが可能となる。
［実施例］ 次に本発明の好適な実施例を図面に基づき説明
する。なお、第６図〜第１０図に示す従来装置と
対応する部材には同一符号を付しその説明は省略
する。
静電容量型エンコーダ 第１図には本発明に係る静電容量型エンコーダ
の好適な実施例が示されており、本発明のエンコ
ーダは、回転軸１０ａにより本体に回転可能に設
けられた回転板１０と、この回転板１０を介して
互いに対向配置するよう本体に固定された第１の
固定板３０及び第２の固定板３２と、を含む。
第２図には、これら回転板１０、第１及び第２
の固定板３０，３２の各表面構造が示されてお
り、同図において、回転板１０の表面は、第１の
固定面３０への対向面と第２の固定板３２への対
向面とに分解して示している。
本発明の特徴的事項は、回転板１０、第１及び
第２の固定板３０，３２の表面に設けられる電極
構造を改良することにより、静電容量型エンコー
ダの小型化を可能とし、かつ検出精度の向上を図
ることを可能とすることにある。
このため、前記第１の固定板１２の表面には、
複数の送信電極１４が円周方向に沿つて等間隔に
配列されている。そして、この送信電極１４には
電圧印加回路１６により順次所定の位相、実施例
においてはπ／４の位相をずらした正弦波あるい
は矩形波の交流電圧が印加され、８相電極を１単
位とするユニツト電極群１００が複数形成されて
いる。
また、回転板１０の表面には、前記ユニツト電
極群１００と同数の受信電極１８がそれぞれ各ユ
ニツト電極群１００に含まれる連続した所定の送
信電極１４に対して対向するよう配列されてい
る。
更に、回転板１４の表面には、各受信電極１８
間にアース電極２０が配設されており、各受信電
極１８間及びその他からの静電容量の干渉による
悪影響を防止している。
従つて、この受信電極１８からは、回転板１０
の回転変位量に対応して前記第９図に示す電圧
V0が誘起されることになる。
本発明は、このように回転板１０上に形成され
た受信電極１８にて得られる電圧V0を本体側に
取出すために、回転板１０の第２の固定板３２と
対向する面に結合電極３４を設け、該結合電極３
４を各受信電極１８と電気的に接続している。
実施例において、前記結合電極３４は、回転板
１０の表面に円周方向に沿つてリング状に形成さ
れている。
そして、第２の固定板３２の表面に、前記結合
電極３４と対向するよう出力電極２２が設けられ
ており、実施例においてこの出力電極２２は、第
２の固定板３２の円周方向に沿つてリング状に形
成されている。
以上の構成とすることにより、本発明のエンコ
ーダによれば、結合電極３４と出力電極２２とが
静電結合し、受信電極１８にて誘起される第９図
に示す信号を、出力電極２２から出力することが
できる。
そして、この出力電極２２から出力される検出
信号V0は、検出回路３６内において前述したよ
うに基準電圧V1と比較され、その位相差φに基
づき回転板１０の回転変位量が検出される。
このように、本発明によれば、第１の固定板３
０に設けられた送信電極１４と、回転板１０に設
けられた受信電極１８と、により受信電極１８上
に前記第９図に示す信号、すなわち回転板１０の
回転変位量に対応した信号V0を発生させる。そ
して、この信号V0を回転板１０上に設けた結合
電極３４と、第２の固定板３２上に設けた出力電
極２２と、の静電結合により出力電極２２から取
出しているため、送信電極１４と出力電極２２と
が互いに受信電極１８、結合電極３４を介して対
向する構造となり、この結果、両電極１４，２２
間に発生する静電容量の干渉による悪影響を十分
に抑制し、出力電極２２からSN比の高い信号V0
を出力することができる。
また、本発明によれば、第１の固定板３０、回
転板１０及び第２の固定板３２の各表面には、ア
ース電極２０を除きそれぞれ１種類の電極、すな
わち送信電極１４、受信電極１８、結合電極３
４、出力電極２２が設けられているのみであるた
め、各表面上においては異なる種類の電極との静
電容量の干渉を考慮する必要がない。従つて、こ
れら各電極の取付けのために必要とする回転板１
０及び第１及び第２の固定板３０，３２の各表面
積が小さくてすみ、この結果、従来のエンコーダ
に比して同一の検出精度すなわち分解能を得る場
合には、その幅方向、すなわち回転板１０の半径
方向への大きさを十分に小さくすることができ、
エンコーダ自体の小型化を図ることが可能とな
る。
なお、本発明のエンコーダは、従来のエンコー
ダに比し、第２の固定板３２を設けているため、
回転軸１０ａの方向にこの分だけ厚くなる。しか
し、回転板１０とこれら第１及び第２の固定板３
０，３２の間隔は極めて小さく、本実施例におい
ては10分の１mm程度であるため、このように第２
の回転板３２を設けることにより発生する軸方向
への厚みの増加はほとんど無視することができ
る。
更に、本発明によれば、送信電極１４と出力電
極２２とを異なる固定板３０，３２上に設けてい
る。従つて、送信電極１４に接続される電気回線
１４ａの配線を、例えば第１の固定板３０の裏面
上に第３図に示すごとく余計な引回しを行うこと
なく簡単にかつシンプルに行うことができ、また
出力電極２２の電気回線２２ａの配線を、例えば
第２の固定板３２の裏面上に第４図に示すごとく
送信電極１４の回線と全く分離して行うことがで
きる。従つて、本発明によればこれら両電気回線
１４ａ，２２ａの配線が簡単となり、しかも両図
線間の静電容量の干渉による悪影響が著しく低減
され、出力電極２２からはノイズの混入の少ない
良好な検出信号V0を出力することができる。
更に、本発明によれば、送信電極１４及び出力
電極２２をそれぞれ第１の固定板３０、第２の固
定板３２上に独立に形成している。従つて、送信
電極１４に電圧を印加する電圧印加回路１６と、
出力電極２２からの信号V0が入力される検出回
路３６と、を電気回線を引回すことなく回転板１
０を挟んで互いに反対側に設けるのみで、これら
両回路１６，３６の静電容量の干渉による悪影響
を防止することが可能となる。更に、本発明では
第２の固定板に設けられる出力電極がリング状を
なしているため、第１の固定板に設けられる送信
電極の電極配列に対して相対的な角度に無関係に
設けることができる効果がある。
このように、本発明の静電容量型エンコーダに
よれば、装置全体を十分に小型化することがで
き、しかも静電容量の干渉によるノイズの混入を
防止しその検出精度を高めることが可能となる。
従つて、本発明の静電容量型エンコーダを例え
ば測定装置の１部として用い被測定物の変位量に
応じて回転板１０が回転する構造とすることによ
り、測定装置全体を小型化し、かつその変位量を
正確に測定することが可能となる。
具体的な応用例 第５図には本発明に係る静電容量型エンコーダ
をワークの内径を測定する測定装置を用いた場合
が示されており、実施例の測定装置は、円筒形状
に形成されたフレーム本体４０の先端に設けられ
矢印Ｙで示す半径方向に進退する内径測定子４２
と、フレーム本体４６内に収納され矢印Ｚで示す
軸方向に進退しその先端部４４にて測定子４２の
内側と当接するスピンドル４６と、を含む。
実施例において、前記測定子４２は、フレーム
本体４０の先端部に120度の角度間隔をもつて３
個設けられており、各測定子４２は板バネ４８に
よりその内側に付勢されスピンドル４６の先端部
４４と当接している。
ここにおいて、スピンドル４６の先端部４４は
円錐形状に形成されており、各測定子４２の内面
は先端部４４の円錐形状に沿つて当接するよう切
り欠き形成されている。
そして、実施例の測定装置は、スピンドル４６
に一体的に設けられたシンブル５０を回転操作
し、スピンドル４６を矢印Ｚで示す軸方向に向け
進退させることにより、その先端部４４により測
定子４２を半径方向に向けて進退させている。
従つて、フレーム本体４０の先端部に設けられ
た３個の測定子４２がワークの内面と３点接触す
る状態を検出することにより、ワークの内径をス
ピンドル４６のＺ方向への変位量として検出する
ことができる。
実施例の装置は、このようなスピンドル４６の
変位量を本発明に係るエンコーダを用いて検出
し、検出変位量に応じた電気信号パルスを計数回
路に入力している。計数回路は、エンコーダの出
力する電気信号パルス信号を計数し、その計数値
をフレーム本体４０の側面に設けられたデジタル
表示器上にデジタル表示している。
本実施例の装置に用いられる、エンコーダは、
フレーム本体４０に固定された第１及び第２の固
定板３０，３２と、これら第１及び第２の固定板
３０，３２の間に設けられスピンドル４６の移動
量に応じ回動する回転板１０と、を含む。
前記第１及び第２の固定板３０，３２は、ほぼ
ドーナツ型に形成され、その中央に設けられた挿
通穴３０ａ，３２ａにスピンドル４６が進退自在
に挿通された状態でフレーム本体４０の基台５２
に固定されている。
また、回転板１０もほぼドーナツ型に形成さ
れ、スピンドル４６の周囲に回動可能に設けられ
た回転円筒５４上に前記第１及び第２の固定板３
０，３２と対向するよう配置されている。
ここにおいて、回転円筒５４には、その内周に
係合ピン５６が設けられ、このピン５６がスピン
ドル４６の外周にその進退方向に沿つて設けられ
たキー溝５８に係合されている。
従つて、シンブル５０を回転操作し、スピンド
ル４６を回転させながら図中Ｚで示す軸方向に進
退させると、ピン５６とキー溝５８との係合によ
り回転円筒５４が回転され、該スピンドル４６の
変位量に応じて回転板１０が第１及び第２の固定
板３０，３２との間に一定のクリアランスを保つ
たまま回転されることになる。
従つて、実施例の測定装置によれば、矢印Ｙで
示す測定子４２の半径方向への変位量を、本発明
のエンコーダを用いて回転板１０の回転変位量と
して正確に検出し、この結果、ワークの各種内径
の測定を正確に行うことが可能となる。
また、前記実施例においては、本発明のエンコ
ーダを、ワークの内径測定用の測定装置に適用し
た場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限
らず、マイクロメータ、ダイヤルゲージ、マイク
ロゲージ及びその他の測定装置に適用可能である
ことは言うまでもない。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、装置全
体を小型化しかつ高い検出精度で回転板の回転変
位量を検出することが可能な静電容量型エンコー
ダを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る静電容量型エンコーダの
好適な実施例を示す説明図、第２図は第１図に示
すエンコーダの電極構造を示す説明図、第３図及
び第４図は本実施例のエンコーダにおける送信電
極及び出力電極の配線を示す説明図、第５図は本
発明のエンコーダを用いた測定装置の構造説明
図、第６図及び第７図は従来の静電容量型エンコ
ーダの実施例を示す説明図、第８図及び第９図は
静電容量型エンコーダの一般的な原理を示す説明
図、第１０図は従来の静電容量型エンコーダの送
信電極及び出力電極の配線を示す説明図である。 １０…回転板、１４…送信電極、１６…電圧印
加回路、１８…受信電極、２２…出力電極、３０
…第１の固定板、３２…第２の固定板、３４…結
合電極、３６…検出回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 本体に回転可能に設けられた回転板と、 この回転板を介して互いに対向配置するよう本
    体に固定された第１の固定板及び第２の固定板
    と、 を含み、 前記第１の固定板には、それぞれ位相の異なる
    送信電圧が供給される８個の送信電極からなるユ
    ニツト電極群が円周方向に沿つて等間隔に少なく
    とも２組設けられ、 前記回転板には、前記送信電極に向け対向配置
    され前記ユニツト電極群の1/2の角度を有する受
    信電極が少なくとも２組設けられるとともに、受
    信電極と電気的に接続され前記第２の固定板に対
    向配置された結合電極が円周方向に沿つてリング
    状に設けられ、 前記第２の固定板には、前記リング状の結合電
    極と対向配置された出力電極が円周方向に沿つて
    リング状に設けられ、 前記各送信電極にそれぞれ位相の異なる交流電
    圧を印加し、回転板の回転によつて変化する出力
    電極の出力信号に基づき回転板の回転変位量を検
    出することを特徴とする静電容量型エンコーダ。
JP59228785A 1984-10-29 1984-10-29 静電容量型エンコ−ダ Granted JPS61105421A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59228785A JPS61105421A (ja) 1984-10-29 1984-10-29 静電容量型エンコ−ダ
CN85108657A CN1008000B (zh) 1984-10-29 1985-10-28 静电电容型编码器
GB08526655A GB2166554B (en) 1984-10-29 1985-10-29 Electrostatic capacitive type encoder
DE3538455A DE3538455C2 (de) 1984-10-29 1985-10-29 Mit elektrostatischer kapazitaet arbeitender encoder
US07/107,905 US4788546A (en) 1984-10-29 1987-10-09 Electrostatic capacity type encoder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59228785A JPS61105421A (ja) 1984-10-29 1984-10-29 静電容量型エンコ−ダ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61105421A JPS61105421A (ja) 1986-05-23
JPH0477846B2 true JPH0477846B2 (ja) 1992-12-09

Family

ID=16881806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59228785A Granted JPS61105421A (ja) 1984-10-29 1984-10-29 静電容量型エンコ−ダ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4788546A (ja)
JP (1) JPS61105421A (ja)
CN (1) CN1008000B (ja)
DE (1) DE3538455C2 (ja)
GB (1) GB2166554B (ja)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2176013B (en) * 1985-05-23 1989-07-19 Mitutoyo Mfg Co Ltd Variable capacitance type encoder
CH666122A5 (fr) * 1986-04-10 1988-06-30 Hans Ulrich Meyer Capteur capacitif de position.
DE3832929C1 (ja) * 1988-09-28 1989-08-24 Voest-Alpine Automotive Ges.M.B.H., Linz, At
US5028875A (en) * 1989-04-27 1991-07-02 Texas Tech University Linear rotary differential capacitance transducer
JPH0789066B2 (ja) * 1989-08-11 1995-09-27 株式会社ミツトヨ 静電容量型変位検出器
DE4124160C2 (de) * 1991-07-20 1994-07-28 Diehl Gmbh & Co Kapazitiver Drehwinkelgeber
AT398245B (de) * 1991-12-30 1994-10-25 Brasseur Georg Dr Techn Kapazitiver drehwinkelsensor
US5681990A (en) * 1995-12-07 1997-10-28 Ford Motor Company Capacitive throttle position sensor
US5736865A (en) * 1996-09-16 1998-04-07 Delco Electronics Corporation Capacitive rotary position encoder
US6351656B1 (en) * 1997-09-05 2002-02-26 Motorola, Inc. Method and apparatus for displaying a message which has been received
IL138983A0 (en) * 2000-10-12 2001-11-25 Netzer Prec Motion Sensors Ltd Capacitive displacement encoder
US6492911B1 (en) 1999-04-19 2002-12-10 Netzer Motion Sensors Ltd. Capacitive displacement encoder
JP4088073B2 (ja) * 2002-01-11 2008-05-21 株式会社ミツトヨ 絶対位置測定装置
US6892590B1 (en) * 2003-11-04 2005-05-17 Andermotion Technologies Llc Single-balanced shield electrode configuration for use in capacitive displacement sensing systems and methods
DE102004006672B3 (de) * 2004-02-11 2005-08-18 Carl Mahr Holding Gmbh Feinmessgerät zur Abstandsvermessung
US7259695B2 (en) * 2004-09-17 2007-08-21 Andermotion Technologies Llc Low-profile multi-turn encoder systems and methods
US20060176189A1 (en) * 2005-02-06 2006-08-10 David Bar-On Two Dimensional Layout, High Noise Immunity, Interleaved Channels Electrostatic Encoder
JP5022724B2 (ja) * 2006-03-07 2012-09-12 株式会社ミツトヨ 絶対位置測定装置
JP4825697B2 (ja) * 2007-01-25 2011-11-30 株式会社ミツトヨ デジタル式変位測定器
CN100547354C (zh) * 2007-11-26 2009-10-07 桂林市晶瑞传感技术有限公司 用于绝对位置测量的绝对型圆容栅传感器测量装置
DE102009043977A1 (de) 2008-12-12 2010-06-17 Fanuc Ltd. Kapazitiver Codierer
US20100148802A1 (en) * 2008-12-15 2010-06-17 Fanuc Ltd Capacitance-type encoder
JP2010210351A (ja) * 2009-03-09 2010-09-24 Fanuc Ltd 励振位相検出方式静電容量型位置検出器
DE102010028718A1 (de) * 2010-05-07 2011-11-10 Robert Bosch Gmbh Erfassung eines dielektrischen Objekts
WO2012001696A1 (en) * 2010-06-28 2012-01-05 Kamalabai Russeel Rajeev Electrons enhancement circuit
CN103822571B (zh) * 2014-03-19 2016-11-02 重庆理工大学 基于单排多层结构的电场式时栅直线位移传感器
CN103968750B (zh) * 2014-05-09 2017-01-18 重庆理工大学 一种电场式时栅角位移传感器
JP6417251B2 (ja) * 2015-03-20 2018-11-07 アルプス電気株式会社 回転式入力装置
JP6302133B2 (ja) * 2015-03-20 2018-03-28 アルプス電気株式会社 回転式入力装置
CN106931873A (zh) * 2015-12-29 2017-07-07 河北长孚电气设备有限公司 容栅数显直读分度圆盘

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3303701A (en) * 1962-05-08 1967-02-14 Hitachi Ltd Non-contact temperature measurement system
US3543259A (en) * 1968-01-04 1970-11-24 Bell Telephone Labor Inc Capacitive pick-up system for remote utility meter reading
FR2086854A5 (ja) * 1970-04-10 1971-12-31 Commissariat Energie Atomique
US3668672A (en) * 1970-11-13 1972-06-06 Bausch & Lomb Capacitive transducer
US3961318A (en) * 1975-01-17 1976-06-01 Inductosyn Corporation Electrostatic position-measuring transducer
SE406642B (sv) * 1977-02-16 1979-02-19 Aga Ab Elektromekanisk legesgivare
SE411392B (sv) * 1977-12-09 1979-12-17 Inst Mikrovagsteknik Vid Tekni Metanordning for kapacitiv bestemning av det inbordes leget hos tva relativt varandra rorliga delar
GB2022267B (en) * 1978-05-31 1982-08-11 Automatic Systems Lab Ltd Rotary displacement capacitive transducers
US4238781A (en) * 1979-02-09 1980-12-09 Westinghouse Electric Corp. Capacitive angular displacement transducer for remote meter reading
FR2454083A1 (fr) * 1979-04-09 1980-11-07 Facom Dispositif de mesure de la position relative de deux objets
GB2054860A (en) * 1979-07-25 1981-02-18 Probe Eng Co Ltd Improvements relating to rotary speed transducers
US4300093A (en) * 1979-12-03 1981-11-10 Ogasawara Hiromi Device for measuring the amount of rotation of a rotating object
US4294321A (en) * 1980-02-27 1981-10-13 Rca Corporation Position sensing and display means
JPS5759101A (en) * 1980-09-26 1982-04-09 Hiromi Ogasawara Noncontacting infinitesimal displacement gauge
US4471450A (en) * 1982-02-01 1984-09-11 Schlumberger Canada Limited Register position sensing and controlling apparatus
JPS5995422A (ja) * 1982-11-22 1984-06-01 Tokyo Keiso Kk 回転変位検出装置
GB2133889A (en) * 1983-01-19 1984-08-01 Lucas Ind Plc Capacitance displacement transducers
GB2133890A (en) * 1983-01-19 1984-08-01 Lucas Ind Plc Displacement transducer
JPS59183329A (ja) * 1983-04-01 1984-10-18 Mitsutoyo Mfg Co Ltd デジタル表示測定装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN85108657A (zh) 1986-06-10
DE3538455C2 (de) 1993-11-04
GB2166554A (en) 1986-05-08
CN1008000B (zh) 1990-05-16
US4788546A (en) 1988-11-29
DE3538455A1 (de) 1986-04-30
GB2166554B (en) 1988-04-07
GB8526655D0 (en) 1985-12-04
JPS61105421A (ja) 1986-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0477846B2 (ja)
US5598153A (en) Capacitive angular displacement transducer
US4843387A (en) Variable capacitance type encoder
US4578868A (en) Digital display measuring apparatus
JP3256443B2 (ja) 静電容量式変位測定装置
JP3311779B2 (ja) 回転変位測定装置
JPH0374767B2 (ja)
JPH0535801B2 (ja)
JPH05215506A (ja) 容量性位置センサ
EP1320723B1 (en) Angle transducer
JP6507347B2 (ja) 静電容量式角度検出装置
US7199727B2 (en) Electrostatic encoder and electrostatic displacement measuring method
US6772087B2 (en) Absolute position measuring device
JP4054693B2 (ja) 静電容量式変位測定器
JPS59187203A (ja) デジタル表示マイクロメ−タ
JPH0412810B2 (ja)
JPH0412811B2 (ja)
JPH0412812B2 (ja)
JPH08159704A (ja) 静電容量式変位測定装置
JPH0379647B2 (ja)
JP2889143B2 (ja) 静電容量式変位測定装置
JPH0354284B2 (ja)
JPH0129409B2 (ja)
JP2001033323A (ja) 変位検出装置
JPH01185414A (ja) 磁気式ロータリーエンコーダ