專利名稱：具有改進電極排列的電容型測量傳感器的制作方法
技術領域：
本發明為1987年3月26日提交的071030346號共同申請的部分連續申請。
本發明涉及測量線度和角度的位移測量裝置，特別涉及電容測量裝置。
許多測量線度和角度的電容測量裝置已得到改進，在這些裝置中，一系列分立的電容耦合電極彼此間能夠發生相對位移，由此產生經處理能夠提供內插(interpolation)測量數據的電信號。這些裝置的實例包括申請人本人在美國專利No.4420754(′754專利)中公開的已有裝置和在美國專利No.4586260(Baxter等人)中公開的裝置以及美國專利No.4654524(kita)中公開的裝置。
各種相關因素影響這些測量裝置的分辨率和精度，包括電極的尺寸和間距以及測量元件的幾何結構和對正的精度。作為信號噪音的函數的數據內插等級和精度也是很重要的。信號噪音包括電極間的附加耦合引起的噪聲和電信號處理的混雜噪音。
如果不顯著地增加制造的成本和復雜性以及引入非線性靈敏度或所需的高質量信號處理，則使得電容測量裝置的分辨率顯著改進是不可能的。例如，前述的申請人在′754專利中公開的傳感器中，分辨率基本上由刻度波長(即對一個給定信號相位，電容函數重復出現的距離，它與刻度電極的間距相對應的)和內插等級決定的。刻度波長越短，達到一個給定分辨率所需要的內插等級越低。反之，為實現同樣的分辨率，增加內插等級，則允許更長的刻度波長。
然而，在申請人′754專利中公開的傳感器上，與發射信號的相位數目相對應的多個發射器電極被置于一個刻度波長之間，因此，發射器電極必須具有比刻度電極小得多的間距。所以，刻度波長的顯著減少要受到顯著減少相應的發射器電極的寬度和間距的能力的限制，并且需要將相對簡單和便宜的制造技術(例如印刷電路技術)改變成復雜而昂貴的技術(例如薄膜氣相淀積技術)。相似地，增加內插精度，需要電路更復雜和昂貴，并且在便攜的手持測量裝置(例如，測徑器)中采用低電壓系統的條件下，增加內插等級尤其重要。
作為另一個例子，在前面提到的Baxter等人的系統中，發射器電極沿縱向分成空間正交的X組和Y組電極。雙相位高頻激勵信號分別交替施加于發射器電極的元件上，產生了X和Y拾取信號，這表示將信號從滑動元件相應的X和Y組電容耦合到相臨的接收器電極上。然而，發射器電極的分組排列使Baxter等人的系統游標(slider)和刻度之間間隔的非均勻性特別敏感。
作為再一個例子，前述的Kita系統中，分別采用n和n+m個元件組成的兩陳列產生一組輸出，在相對于一組陳列元件的連續位置作圖時，輸出電平形成波，輸出相位隨兩組陳列的相對位移而變化。通過測量相對于元件輸出的最大可能值譜的相位變化來測量該位移。然而，這種測量技術需要對各個輸出進行統計處理，以便獲得每個輸出的最大可能位置，這需要對有多組陳列元件的系統進行大量的運算。
本發明的一個基本目的是提供一種改進的電容測量裝置結構，它允許利用給定的制造技術得到較短的刻度波長。
本發明的另一個目的是提供一種改進的電容測量裝置結構，其中能更簡單和便宜地實現給定的刻度波長，而不必增加間隙變化靈敏度或增加完成測量所需的信號處理量或復雜性。
本發明的這些和其它目的可由一電容測量裝置實現。該裝置包括分別安置在相對位移的第一和第二支撐元件上并與測量軸對正的第一和第二電容耦合測量陳列，以便得到一個隨支撐元件間的相對位置變化的電容特征曲線。第一測量陳列包括以定義為刻度波長的Pr為間距而均勻隔開的一系列分立的第一電極，第二測量陳列包括一系列分立的第二電極，將第二電極如此安置，以使得能夠根據支撐元件的相對位置與第一測量組的不同部分進行電容耦合。第二電極的排列確定了許多各具有N個電極的電極組，其中，N為一大于2的整數，并且，其中ⅰ)每個電極組具有相同的組距Pg.Pg為刻度波長的倍數;ⅱ)形成每個電極組的第二電極在相應的組中如此排列，以使其分別占據大于一個刻度波長距離的預定組位置，每個位置代表一族相應刻度波長分段位置中的不同位置，這些分段位置是將電極組距離分成與刻度波長相應的間隔，再把每個間隔分成N等段份得到的。組電極最好分布于整個組范圍內，使得該組的每個間隔中至少有一個第二電極。
根據本發明的另一方面，第二電極以間距Pt均勻隔開，組距Pg為刻度波長的整數倍，每組中的電極占據相應組位置的相同位置順序。另一方面，第二電極間距不均勻，每組中的電極至少分成兩個分組。在每一分組中的第二電極以第一間距均勻隔開，而分組之間以與第一間距不同的第二間距分開。非均勻隔開的第二電極組至少確定一個組族，族距Ps為刻度波長的整數倍，一族內各電極組中的第二電極占據的相應組位置是不同的。因此，一組內各分組的電極占據不同的相應刻度波長分段位置排列(Permutation)。
根據本發明的再一方面，N個遞增的不同周期變化的信號按各組中第二電極占據的相應刻度波長位置順序施加于該組中相應的第二電極上，耦合到第二電極上的第一電極的輸出匯成一合成信號，從該信號中可得到位移數據。
作為本發明的一個結果，采用具有比刻度波長大的間距的第二電極，有可能得到相同的分辨率。這就允許或者用給定的制造技術得到較短的刻度波長，或者以更簡單的方式得到一個給定刻度波長，而不必增加非線性靈敏度或者需要附加的或更復雜的信號處理。
本發明的這些和其它特性和特點將通過下述的對最佳實施例的詳細說明得到描述或理解。
最佳實施例將參照附圖給出描述，其中，相同的元件用相同的參考數字表示。


圖1為具有一個根據本發明構成的傳感器的電容型測徑器的透視示意圖。
圖2是一個常規電容式傳感器電極排列和按照本發明的傳感器電極排列的比較圖。
圖3-7是根據本發明的各種電極排列的示意圖。
圖8為采用本發明的傳感器的典型信號發生和處理裝置的原理方框圖。
圖9為圖8所示裝置產生的各種信號的波形時序圖。
參照圖1，根據本發明構成的電容型線性測徑器10基本上由傳感器12和敏感元件40構成，傳感器12包括第一線性支撐元件20和第二線性支撐元件30，第二線性支撐元件30可滑動地安裝在支撐元件20上，以便沿測量軸X相對于元件20產生縱向位移。為方便起見，支撐元件20和30最好裝有伸長的測徑器臂(未示出)，以便對物體進行線性度測量。支撐元件20和30之間的間隙最好是0.05mm的量級(0.002吋)。
彼此相對并與相應的測量軸和測量臂對正安置在相應的支撐元件上的分別由22和32表示的第一電極陳列和第二電極陳列。電極陳列22配裝在支撐元件20上，它包括圖中所示的一排分立的彼此電絕緣的接收器電極24，這些接收器電極具有相同的幾何結構，并且根據預定的所需刻度波長，沿測量軸彼此隔開相同的間距Pr(相應的邊緣之間的距離)。配置于支撐元件30上的電極陳列32包括一排分立的發射器電極34，這些發射器電極如此排列，使之能根據支撐元件20和30的相對位置與電極陳列22的不同部分進行電容耦合。電極34以預定方式相對于電極24如此排列，以便確定一個隨支撐元件的相對位置變化的單值電容特性曲線，正如將在下面進一步解釋的那樣。
探測電極布局也安置在相應的支撐元件上，它允許在將被檢測的第一和第二陳列22和32之間進行電容耦合。如圖所示，探測電極布局包括一個與支撐元件20上的每個接收器電極24相連的傳輸電極26和一個位于支撐元件30之上與電極34相臨的、與傳輸電極26相對的探測器電極36，以使其和與電極陳列22的特殊位置相連的特定傳輸電極26進行電容耦合，然后再與電極陳列32進行電容耦合。如圖所示，傳輸電極26最好與連接的電極24排列于同一直線上，并且通過整體上形成的接觸電極28與之電連接。
由于電極24和34產生的信號實質上具有正弦強度與電極寬度(沿測量方向)的關系，所以，電極24和34在測量方向的寬度Wx最好選取為接收器緙渚郟r的一半左右。如果需要，寬度Wx可以小于半個間距Pr，以便與用于實現信號處理的電子線路的靈敏度相適應。如圖所示，傳輸電極26的尺寸最好使之相對于探測器電極具有最大的表面積，以便在電極26和36之間提供最大的信號傳輸。探測器電極36具有一個測量方向的寬度是很重要的，這樣就可以使經過由發射器電極34的、電容耦合接收器電極24、傳輸電極26和探測器電極36確定的整個發射通路的信號傳輸實質上是相同的。因此，如圖所示，探測器電極36在兩個測量軸方向上充分延伸，以超出發射器電極34的系列，例如，延伸大于一個Pr的距離，這樣，由發射器電極感應到接收器電極的任何電場都在探測器電極36的相應端被削弱到可以忽略的程度。另一方面，探測器電極36應比電極陳列32短得多，這樣，電極36端部的電極場是均勻的，由電極陳列32的端部引起的邊緣效應可以避免。此外，當探測器電極36比電極陳列32短時，探測器36的有效長度必須是發射器電極組間距Pg的整數倍(Pg將在下面定義)。
如果需要，可以將電極陳列22安置在可移動的支撐元件30上，將電極陳列32安置在支撐元件20上，從而代替圖1所示的安裝方式。
敏感元件40通過測量輸入信號和輸出信號之間的相位關系來檢測傳感器12的第一電極陳列與第二電極陳列22和32之間的電容耦合，并將上述關系信息轉換成指示兩個支撐元件20和30之間相關的測量方向上的位移。按照本發明，N是一個大于2的整數，由信號發生器50產生的N個不同周期變化的信號，按照下面將詳細敘述的預定順序施加在相應的發射器電極組之上。由探測器電極36產生的結果輸出信號饋給信號處理器60，在此，這些信號以常規方式與參考信號進行比較，從而得到測量數據。正如下面將詳細敘述的那樣，信號發生器50是一個多相信號發生器，它能產生N個具有相同幅度和頻率的周期信號，但是彼此之間相位增加360/N度。信號處理器60測量由探測電極36得到的傳感器輸出信號的最終相移。
再看發射器電極34的設置，分立的發射器電極的測量方向的寬度可以通過安排這些電極使其相對于刻度波長而顯著增大，即，確定一系列電極組，每個電極組具有N個電極34和相同的組間距Pg(Pg定義為相鄰組的端電極邊緣之間的距離)，Pg是刻度波長的倍數倍。在每個電極組中，電極34相應占據N組的位置，這些位置以相隔大于一個刻度波長的距離分布著。每個位置相應于相應波長分段位置族的不同相應位置，這些分段位置是將一個電極組距離分成與刻度波長相應的間隔，并將每個間隔分成N等份得到的。組電極分布于該組整個測量方向寬度上，從而使得在該組的每個間隔上至少有一個電極34。
為了幫助理解本發明的這個方面，在圖2中示出了用于前述申請人在′754專利中公開的常規傳感器和用于本發明的傳感器相應電極排列的重疊關系，這兩個傳感器均帶有一個產生8個遞增的不同的輸出信號順序的信號發生器50。如圖所示，常規傳感器的發射器電極34a與相應的接收器電極24的間距Pt等于1/8刻度波長(接收器電極間距Pr)。信號發生器50產生的8個輸出信號分別以重復遞增的數列(1-2-3-4-5-6-7-8)與發射器電極34a相連接，如圖所示，這樣就確定了電極34a的許多相同的組35a，這些電極分別與順序信號發生器的不同輸出信號相連。每一組35a的電極34a分布在與信號刻度波長相應的距離上，(信號刻度波長即接收器電極間距Pr)。
與此相反，根據本發明的發射器電極34b與相應的接收器電極24之間的間距Pt＝5/8Pr，于是，8個發射器電極34b的一個組35b的最終組間Pg等于5個刻度波長(Pg＝5Pr)。進一步說，在將組分成5個刻度波長間隔、并且將每個刻度波長間隔分成8個分段的基礎上，可以看出，對于每一個電極組35b，發射器電極34b占據該組內的這樣的位置，以使得在該組的每個刻度波長間隔內至少配置一個發射器電極34b，每組電極位置與不同的刻度波長分段的相應位置相對應。采用一序數數列來識別相應的刻度波長分段位置。在刻度元件20和30中發射器電極34b實質上和前面提到的申請人的′754專利中公開的常規發射器電極的配置是相同的。唯一的顯著區別是，為得到和申請人的′754專利實施例中相同的電容特性，接收器電極信號必須在多個刻度波長的范圍內積分。然而，本發明允許采用寬得多的發射電極間距而得到相同的結果，因而也允許采用比刻度波長寬得多的發射器電極。
將被理解的是，對于一個信號發生器輸出信號的供定數N，存在n個發射器電極間距，這些間距允許N個電極均勻分布于多個刻度波長范圍內的如前所述的不同的相應刻度波長分段位置上。圖3示出N＝8的測量系統中另一個這樣的緙帕小Ｔ諭 的排列中，發射器電極間距Pt＝3/8Pr，每組中的相應發射器電極34具有順序為1-4-7-2-5-8-3-6的相應刻度波長分段位置。其它可能的排列包括Pt＝7/8Pr，對于后述的這些排列，相應的刻度波長位置的順序分別為1-8-7-6-5-4-3-2和1-2-3-4-5-6-7-8。
雖然發射器電極34最好是具有同樣的間距Pt，組間距Pg是刻度波長的整數倍，每組的電極占據與其它各組同樣的順序的相應刻度波長分段位置，但是在前述的實施例中，并不需要發射器電極具有相同的位置。圖4示出一個N＝6的電極排列，其中，將每組中的發射器電極排列成兩個分組。如圖所示，組間距Pg＝3Pr，每個分組中的電極之間彼此按第一間距Pt1＝2/6Pr均勻隔開，分組之間大于第一間距Pt1的第二間距Pt2均勻隔開(Pt2＝9/6Pr)。圖4所示的實施例的每組中電極34的排列仍可以使得在該組的每個刻度波長間隔中至少有一個電極，每組位置構成不同的相應刻度波長分段位置，這與其各組中電極以相同的間距隔開的上述實施例相似。
再有，如圖5-7所示的實施例中，具有非均勻隔開的發射器電極，這些電極最好是如此排列，以使其至少一個電極組族具有等于刻度波長的整數倍的族距Ps。如圖所示，一個族內每個電極組以及每個組的分組中的發射器電極34所處的相應刻度波長分段位置順序是不同的，從而使該族中的所有信號相位具有相同的傳輸特性。參照圖5，圖5示出N＝6的第一個可選取的排列，電極組確定了包括三個組，并且有族間距Ps＝7Pr的一個族。每組包括各有三個電極的兩個分組，正如圖4的實施例所示。與圖4的實施例中的電極一樣，每個分組中的電極彼此隔開相同的間距Pt1＝2/6Pr，但在分組之間具有較小的間距Pt2＝7/6Pr，組間距Pg＝14/6Pr。如圖所示，在整個族中，每個分組的相應刻度波長分段位置的順序是不同的，這些順序分別是1-3-5，2-4-6，3-5-1，4-6-2，5-1-3，6-2-4。因此，在整個組族覆蓋的距離內的所有信號的相位是相同的，所有的信號相位經歷了相同的一組電容邊緣效應和鄰電極電容的條件，從而降低了內插誤差。
圖6的實施例和圖5相似，不同的是Ps＝13Pr，Pg＝26/6Pr，Pt1＝4/6Pr和Pt2＝13/6Pr。在圖7的實施例中，每組包括各有兩個電極的分組。在每個分組中，電極的間距為Pr1＝13/6Pr，分組間距Pt2＝7/6Pr，組間距Pg＝21/6Pr。這些電極組確定了一個有兩組的族，族間距為Ps＝7Pr。
將被進一步理解的是，為了獲得在以電容耦合關系配置的相應的發射器電極和接收器電極之間的電容傳輸功能而采用的分離信號的選擇數目N是受到所需的精度和得到的敏感儀器的復雜程度的影響。內插誤差隨N值增大而減小。然而，N值越大，所需的信號產生和處理電路越昂貴，傳感器和信號發生電路之間所需的連接數日越多，增加了誤差來源。
在圖8和圖9中，將描述用于檢測傳感器10的電極陳列22和32之間的耦合電容的敏感元件40的一個典型實施例。
信號發生器50包括用于產生頻率為f0的連續方波高頻(HF)信號100的振器52，用于將振蕩器的輸出信號100分為三個相應的低頻信號150的分頻器54，用于將信號130轉換成8個控制信號200-1至200-8的相位轉換器56，(這些連續發生的控制信號具有相同的脈沖寬度和重復速率以及相互間的45°相移)，和用于調制帶有8個信號200-1至200-8的振蕩器輸出信號100的調制器58，以便產生如圖9所示的8個相移激勵信號202-1至202-8。將被理解的是，輸出信號100的調制最好由響應脈沖信號200的反相(180°相移)信號來完成，這使得每個激勵信號202都是頻率為f0的連續輸出信號，但這些信號按照與之相連的脈沖信號200具有相對的反相部分。調制器58包括一系列異一或門，每個門具有一個與信號200中的一個信號相連的輸入端和與高頻信號100相連的其它輸入端，當信號200對于一個門來說是高電平時，該門輸出的信號202是非反相信號100。當信號200對于一個門來說是低電平時，該門輸出的信號是非反相信號100。為清楚起見，僅示出信號200的包路線。激動信號202-1至202-8按上述方式依次連接到傳感器12的發射器電極34組之上。
信號處理器60包括用于放大由傳感器12的探測器電極36產生的合成高頻調制方波信號輸出的放大器62，由振蕩器52的輸出100控制的同步解調器64，(它用于解調放大器62產生的放大傳感器信號204，以便形成如圖所示的合成方波包路線輸出信號206)，用于消除解調輸出信號206中的諧波，使之只保留基本成分并因此產生如圖所示的實質上為正弦的信號208的濾波器66，用于當信號208在預定方向上越零時產生一個控制信號210的越零探測器，記錄振蕩器輸出信號100的計數器70，(該計算器是在與計數器的啟動/復位輸入相連的控制單元80產生的參考控制信號300和與計數器的停止輸入相連的越零探測器68產生的控制信號210的控制下計數的)，用于將計數器70的計數輸出212轉換成為數字變化量的數據處理器72，和顯示數據處理器90的輸出的顯示器74。由控制單元80產生的參考控制信號300是與相應的控制信號200中的一個信號(例如200-1)的發生同步產生的，并與分頻器54產生的控制信號150相應。數據處理器72的工作是以常規方式，通過另一個控制信號400來控制的，由控制單元80產生的控制信號400是與控制信號200-1至200-8的整個周期的產生同步的。
正如本領域普通技術人員所知道的，傳感器12的輸出(輸出信號206)在形式上與申請人的′754專利中公開的傳感器輸出相似，它反映了在測量方向上的電容特征分布。這種分布是指在由發射器電極34，接收器電極24、連接電極28、傳輸電極26和控制電極36所確定的信號通路上的分布。然而，傳感器12的輸出是在多個刻度波長范圍內得到的平均信號，而不是在一個刻度波長的長度內得到的。濾波后的傳感器輸出信號相對于產生輸出信號的輸入信號的時序的相移θ仍與傳感器支撐元件間的相對位移成線性關系(在一個刻度波長的位移范圍內)，即θ＝dx/Pr(360°)，dx為測量距離。如上所述可以清楚地看出，與信號200中的一個信號的產生同時出現的計數器70的計數啟始和5已處理的傳感器輸出信號208越零同時出現的計算器的計數停止之間的時間，反映了被測量的相移。并且極容易地轉換成反映測量距離dx的數據。
由于傳感器12的輸出和申請人的′754專利公開的傳感器的輸出具有相同的形式，示于′754專利的附圖9和附圖14-16中的被改進的用于濾除傳感器輸出中的諧波的信號處理電路最好用在信號發生器50和信號處理器60中。申請人在′754專利中公開的上述電路電所作為參考被引入到本申請中。
上述的連續信號處理電路的可被選擇的另一種電路，它采用了由信號202的選對而產生的輸出的雙變率積分(dual-yampintegyation)，這種電路公開于申請人在和本申請同時申請的名稱為“用于位置絕對測量的電容型測量裝置”的共同申請中，該共同申請也由此引入，作為參考。
上述的最佳實施例僅僅對本發明作了例舉性說明，在本發明的原則和范圍內可進行多種改進。特別是，雖然本發明已描述了在便攜的手持式線性測徑器方面的實施方法，但對于本領域的普通技術人員來說，本發明并不限于這些測量裝置，而是可以適用于各種線度或角度的測量，包括大型測量儀器，如三維座標測量系統和數控精加工機器。
權利要求
1.電容型測量裝置，包括第一和第二支撐元件，所述支撐元件彼此之間能夠相對移動，至少一個所述支撐元件能相對于測量軸移動；分別安裝于所述第一和第二支撐元件上的第一和第二電極陳列，它們與所述測量軸對正，以便得到由所述支撐元件間的相對位置變化產生的電容特性曲線；所述第一電極陳列包括一系列分立的第一電極，這些電極以確定刻度波長的間距pr均勻隔開；所述第二電極陳列，包括一系列分立的第二電極，這些電極如此配置，使之能夠根據所述支撐元件的相對位置與所述第一電極陳列的不同部分電容進行電容耦合；和所述第二電極如此排列，以便確定一系列以組間距pg隔開的測量元件組，其中每個電極組有N個測量元件，N是大于2的整數，形成每個所述電極組的第二電極被置于相應組中，使之占據分布于大于一個刻度波長距離的預定組位置，每個位置與一個不同的相應刻度波長分段組的相應位置相對應，刻度波長分段是把組間距分成與刻度波長相應的間距，再把每個間隔分成N等份而得到的；信號發生器裝置，它將至少一個包括N個周期激勵信號的合成信號施加于所述每個電極組的第二電極上，從而使所述激勵信號能相應地按照每組中緙季蕕南嚶潭炔ǔし侄撾恢盟承蚴┘佑諉孔櫓杏氳詼緙南嘍雜Φ囊桓齙緙希緩 探測器裝置，它包括檢測與所述的至少一個合成激勵信號響應時，將第一電極電容耦合到所述第二電極陳列產生的輸出信號的探測器電極裝置，以便得到一個反映檢測的第一電極輸出信號總額的輸出信號；和信號處理裝置，它用于從所述探測器電極裝置輸出信號得到測量數據。
2.如權利要求1所述的測量裝置，其中所述信號發生器裝置包括用于產生N個連續的不同的激勵信號的裝置。
3.如權利要求1所述的測量裝置，其中，所述信號發生器裝置包括用于產生N個連續的不同的所述激勵信號的合成信號的裝置。
4.如權利要求1所述的測量裝置，其中，所述第二電極以間距Pt均勻隔開，所述組間距Pg是刻度波長的整數倍;并且每個組間隔中至少存在一個第二電極。
5.如權利要求1所述的測量裝置，其中，每個所述第二電極組中的第二電極至少分成兩個分組，每個所述分組中的第二電極以第一間距均勻隔開，所述分組以不同于第一間距的第二間距均勻隔開。
6.如權利要求5所述的測量裝置，其中，許多所述第二電極許確定一個具有族間距Ps的組族，間距Ps是刻度波長的整數倍，對于一族內的每個組和該族內該組的每個分組，第二電極占據的相應刻度波長分段位置順序是不同的。
7.如權利要求1所述的測量裝置，其中，所述信號發生器裝置產生N個彼此間相移連續遞遞360/N度的信號。
8.如權利要求5所述的測量裝置，其中，所述信號處理裝置包括用于濾除所述探測器電極裝置輸出信號中的諧波，以便得到實質上為正弦測量信號的裝置，和用于測量所述測量信號相對于所述激勵信號之一的相位，以便得到測量數據的裝置。
9.電容型測量裝置，包括第一和第二支撐元件，所述支撐元件彼此間能夠相對移動，至少一個所述支撐元件能相對測量軸移動;分別安裝于所述第一和第二支撐元件上的第一和第二電極陳列，它們和所述測量軸對正，以便得到根據所述支撐元件間的相對位置變化的電容特性曲線。所述第一電極陳列包括一系列分立的第一電極，這些電極以確定一個刻度波長的間距Pr均勻隔開;所述第二電極陳列包括一系列分立的第二電極，這些電極如此配置，使之能夠根據所述支撐元件的相對位置與所述第一電極組的不同部分進行電容耦合;和所述第二電極如此排列，以便確定許多以組間隔Pg隔開的測量元件組，其中每個電極組有N個測量元件，N為大于2的整數，形成每個所述電極組的第二電極被置于相應組中，使之相應地占據分布于大于一個刻度波長的距離的預定組位置，每個位置與不同的相應刻度波長分段組的相應位置相對應，刻度波長分段是把組間距分成與刻度波長相應的間隔，再把每個間距分成N等份得到的;和每個所述第二電極組的第二電極進一步分成至少兩個分組，每個所述分組中的第二電極以第一間距隔開，所述分組以不同于所述第一間距的第二間距均勻隔開。
10.如權利要求9所述的測量裝置，其中，許多所述第二電極組確定一個具有族間距為Ps的組族，間距Ps是刻度波長的整數倍，在一族內的每個組和該族內該組的每個分組之中，第二電極占據的相應刻度波長分段位置順序是不同的。
全文摘要
一種電容型測量裝置，包括分別安裝于第一和第二支撐元件上的第一和第二電極陳列，支撐元件彼此間能產生相對移動。第一電極組包括一系列分立的第一電極，第一電極間以確定刻度波長的間距Pr均勻隔開，第二電極組包括一系列分立的第二電極，第二電極排列成一系列各為N個電極的電極組，N為大于2的整數。形成每個電極組的第二電極被置于相應的組件，以便能相應地占據分布于大于一個刻度波長的距離的預定組位置，這樣，每個組位置與一個不同的相應的刻度波長分段位置族的相應位置相對應，分段位置是將組分成與刻度波長相應的間隔，再把每個間距分為N等分得到的。
文檔編號G10H1/34GK1038532SQ8910367
公開日1990年1月3日 申請日期1989年5月24日 優先權日1989年5月24日
發明者尼爾斯·I·安德莫 申請人:株式會社三豐