CN86106551A

CN86106551A - 栅形电容式位置瞄准装置

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Publication number: CN86106551A
Application number: CN86106551.4A
Authority: CN
Inventors: 王祖斌
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-09-09
Filing date: 1986-09-09
Publication date: 1988-03-23
Anticipated expiration: 2001-09-09
Also published as: CN1022711C

Abstract

本发明提供一种栅形电容式位置瞄准装置，为适应瞄准特点，极板由许多矩形条状电极组成栅形。电极的细分提高了精度和灵敏度。为使两个部件相对位置绝对量测量范围、精度和灵敏度都能满足，用粗精两套电极同层或两层对应套制在极板上。电极的排列有多种形式，不仅能瞄准按直线运动的直线上、平面上和空间中的单个定位点，也能顺序瞄准多个定位点(或预选多个中的某几个定位点)，还能瞄准按旋转运动的多个任意分度定位点(如回转工作台的四点定位)等。

Description

本发明涉及电容传感器电极是栅形，且为变面积型的电容传感器，用这个电容的变量能够瞄准两个部件特定的相对位置，特别是能够多种形式的适应各种特定位置的瞄准。

现有用于位置测量变面积型的电容传感器，在英国专利№2046920和美国专利№3845377中都是用两个等同的固定电极（简称定极），平行对应一个共用的可动电极（简称动极），各自构成一个电容量（C₁和C₂）。动极对应于两个定极平移后，若为等同覆盖，这两个电容量相等（C₁＝C₂）;又若为不等同覆盖，这两个电容量不等（C₁≠C₂），利用这两个电容量的差值检测两个部件的相对位置。要使两个部件相对位置绝对量的变化范围增大，就必需加大两个电容量，电容量的加大，势必影响测量精度和灵敏度的提高;这两者是相互制约的。又由于这种电极排列的形式，限制了它可能运用的范围，它的功能也难能充分发挥。

本发明的目的是针对上述缺点，提出一种改进电极排列的极板，把测量两个部件相对位置绝对量的变化和瞄准两个部件特定的相对位置，分成“粗测”和“精瞄”两套电极对应同层或分两层套版腐制在同一极板上，并能共用一个电路。由于改变了电极的排列，也很方便的导致出许多派生系列的极板，扩大了运用范围，增加了功能，充分的满足了瞄准中的一些特定要求。对于大位移量的电极排列，本发明者在“栅形电容式位移传感器”专利申请中另有专述。

按照本发明所提供的位置瞄准装置叙述如下，组成栅形电容式位置瞄准装置有面积相同的定极板和动极板。动极板可沿指定方向相对于定极板平行运动，在定极板和动极板相对的两个平面上与位移方向相垂直的中心线两侧，有两个平行排列同长度、同宽度大的电极和两组平行排列同长度、同宽度、同间隔的矩形条状电极（又称栅形电极或简称电极）。上述前者用于测量两个部件相对位置绝对量的变化（简称“粗测”），它的电极宽度同为b_1s，定极板上两个电极之间的绝缘宽度为a_1d，动极板上两个电极之间的绝缘宽度为a_1s，动极板上两个电极由矩形条状电极相连，定极板上电极和动极上电极对应的关系是a_1d＝a_1s±b_1s（其中a_1d＝a_1s-b_1s时a_1s＞b_1s）;上述后者用于瞄准两个部件特定位置（简称“精瞄”），它的电极宽度同为b_2s，两组电极根数相等，在定极板上每组电极中相邻电极之间的绝缘宽度为a_2s，每组中的各个电极一端由矩形条状电极共连在一起，定极板上两组相邻电极之间的绝缘宽度为a_2d，动极板上每组电极中相邻电极之间的绝缘宽度为a_2s，动极板上两组相邻电极之间的绝缘宽度为a_2h，两组中各个电极的一端由矩形条状电极共连在一起，定极板上电极和动极板上电极对应的关系是a_2d＝a_2h±b_s，若取a_2h＝a_2s，则a_2d＝a_2s±b_s。选算时，应满足a_2d＞0。“粗测”中两个电极和“精瞄”中两组电极都对称于极板上与位移方向相垂直的中心线，它们可并列排在极板的同一平面上，也可分两层重叠对应排列（“粗测”电极是由绝缘层隔开在“精瞄”电极和极板之间）。“粗测”两个电极的特点是每个电极宽大，构成C₁₁和C₁₂的两个电容变化量大，适合于测量两个部件相对位置绝对量的变化。“精瞄”两组电极的特点是每个电极宽度小，对应的位置变化范围小，但由许多电极构成C₂₁和C₂₂的两个电容变化量大，适合于高精度高灵敏度的瞄准两个部件的特定位置。它是利用前述等同覆盖下两个电容量是“相等”（C₂₁＝C₂₂）的状态和不等同覆盖的两个电容量“不等”（C₂₁≠C₂₂）的状态，通过检测电路转换为电位“高”与“低”（或开关“通”与“断”或指示灯“亮”与“灭”等）两种状态的电信号，用它显示两个物体特定位置“是”与“否”的瞄准。选择好“粗测”和“精瞄”电极的面积，使C₁₁+C₁₂和C₂₁+C₂₂相等或相近，“粗测”和“精瞄”是公用一个检测电路。

这种检测电路很多，也很简单。有变压器电桥检测电路，如单边比率电桥及勃鲁林（Blumleim）电桥电路等;也有脉冲宽度调制电路，其特点是简单，成本低，便于集成化;还有如美国专利№4481465等电路。

本发明的优点：

第一，把测量两个部件相对位置绝对量的变化和两个部件特定位置瞄准，分成“粗测”和“精瞄”两套电极对应排列，各自充分满足测量范围和高精度及高灵敏度的要求。特别是把两套电极分两层对应套版腐制，极板的面积并不大。

第二，改变了电极的排列，派生出一些同电路的多种形式极板扩大了运用范围。所能瞄准的特定位置点，可在直线上、弧线上、平面上、弧面上或在空间。这些特定位置点，可能是单点，也可能是多点。这在现有的电极排列方式中是不可能如此方便，甚至于无法实现。例如用正方栅形极板瞄准两个旋转部件的特定角度，特别是用于大旋转半径有着制作简便、通用性好，以及高精度和高灵敏度等独特的优点。

第三，由于电极排列的变换能使一个电路适合多种功能，能测线性模拟量，又能测阶跃性的开关量，能在瞄准前添加减速信号，又能在瞄准后添加增速信号;能单点或多点瞄准定位，还能预选定位。

第四，功能多、运用广、检测电路简单适合制成专用集成电路，有利于克服各种寄生电容的影响，有利于通用、系列和经济。它的结构简单、体积小。动极板可制成无接触的答应片。

第五，这种专用的瞄准定位，比现有光学瞄准定位器简单可靠，显示直观和控制方便;比光电开关和接近开关瞄准定位的精度和灵敏度高;还可与磁敏电阻元件比功能、比精度和灵敏度。

本发明借助有关必要的举例结合附图的详细说明如下：

图1是本发明的定极板和动极板相对位置示意图;

图2是本发明的“粗测”电极和“精瞄”电极同层并列栅形定极板;

图3是本发明的“粗测”电极和“精瞄”电极同层并列栅形动极板;

图4是本发明的“粗测”电极和“精瞄”电极双层重叠栅形定极板;

图5是本发明的“粗测”电极和“精瞄”电极双层重叠栅形动极板;

图6是本发明的“粗测”电极和“精瞄”电极同层并列栅形动极板和定极相对排列和连线示意图;

图7是本发明的“粗测”和“精瞄”电路符号图;

图8是本发明的“粗测”和“精瞄”公用检测电路;

图9是本发明的动极板沿F箭头方向平移时“粗测”处于工作状态平意图;

图10是在图9所示状态下动极板继续沿F箭头方向平移时，“精瞄”处于工作状态示意图;

图11是本发明的“粗测”电极和“精瞄”电极双层重叠栅形动极板和定极板相对排列示意图;

图12是两个部件相对平面上特定点的瞄准定位示意图;

图13是本发明的A型对称正交栅形极板;

图14是本发明的B型对称正交栅形极板;

图15是本发明的A型非对称正交栅形极板;

图16是本发明的B型非对称正交栅形极板;

图17是本发明的A型“粗测”和“精瞄”两套非对称正交栅形极板;

图18是本发明的B型“粗测”和“精瞄”两套非对称正交栅形极板;

图19是本发明的步进顺控栅形定极板;

图20是本发明的步进顺控栅形动极板;

图21是用栅形极板顺控过程示意图;

图22是本发明的空间特定点瞄准定位示意图;

图23是本发明的圆环栅形定极板;

图24是本发明的圆环栅形动极板;

图25是用于四点定位的圆环栅形动极板;

图26是本发明的圆柱型“粗测”和“精瞄”两套非对称正交栅形定极板;

图27是本发明的圆柱型“粗测”和“精瞄”两套非对称正交栅形动极板;

图28是本发明的正方形极板栅形电极绘制图;

图29是本发明的正方栅形定极板;

图30是本发明的正方栅形动极板;

图31是正方栅形动极板和定极板瞄准定位后，顺时针偏转△α角的状态图;

图32是回转工作台的固定构件正面图;

图33是回转工作台的旋转构件反面图;

图34是本发明的正方栅形定极板相对动极板顺转时变速信号电极覆盖图;

图35是本发明有变速信号电极的正方栅形定极板;

图36是本发明有变速信号电极的正方栅形动极板;

图37是本发明的通用型正方栅形定极板;

图38是本发明的通用型正方栅形动极板。

图1中定极板1是与电路元件盒体固定在被测的不动部件上，动极板2是利用滑块连接在被测的可动部件上。动极板2和定极板1之间的平行距离为d，动极板可沿F箭头的指向平移。

图2和图3中“粗测”的两个宽度大的电极和“精瞄”的两组宽度小的电极是敷制在同对称一个中心线的平面上。上部“粗测”的定极板上和动极板上各电极宽度同为b_1s。定极板上“粗测”的两个电极之间的绝缘宽度a_1d与动极板上“粗测”的两个电极之间的绝缘宽度a_1s的对应排列关系是a_1d＝a_1s+b_1s（或a_1d＝a_1s-b_1s，且a_1s＞b_1s）。下部“精瞄”的定极板上和动极板上各组电极数是相同的，各电极宽度同为b_2s，各组电极中邻近电极之间的绝缘宽度同为a_2s。定极板上“精瞄”的两组邻近电极之间的绝缘宽度a_2d与动极板上“精瞄”的两组邻近电极之间的绝缘宽度a_2h（a_2h≥0，用a_2h＝a_2s）的对应排列关系是a_2d＝a_2s+b_2s（或a_2s-b_2s，且a_2s＞b_2s）。这里不用a_2s＜b_2s，且为避免邻近电极之间的相互影响，应选用a_2s＞b_2s。

图4和图5中虚线画的两个电极是底层“粗测”电极;实线画的两组栅形电极是上层“精瞄”电极;层间由介质绝缘隔开。“粗测”两个电极的中心线与“精瞄”两组电极的中心线同在垂直于极板的平面上。“粗测”和“精瞄”两套电极是对应套版腐制。

这双层电极的极板相对时，“粗测”电极和“精瞄”电极同对一中心面的内外两层。“精瞄”电极是处于内层，不受“粗测”电极的影响。“粗测”电极是在“精瞄”电极的外层，极间距离大，要使“粗测”和“精瞄”能公用一个检测电路，“粗测”电极面积应大于“精瞄”电极面积。

在图6中为突出对应排列关系，“粗测”电极和“精瞄”电极是分别按上下两层关系绘制的。a₁、b₁和m₁是“粗测”电极接线端子，a₂、b₂和m₂是“精瞄”电极接线端子。

图7中C₁₁和C₁₂是“粗测”电极的两个电容量，C₂₁和C₂₂是“精瞄”电极的两个电容量。选择好“粗测”和“精瞄”两套电极的面积，使C₁₁+C₁₂和C₂₁+C₂₂相等和相近，“粗测”和“精瞄”是公用一个检测电路。

图8中U₁₂是“粗测”的输出电压，U₂₂是“精瞄”的输出电压。“粗测”和“精瞄”的转换由转换开关P来控制，这个控制可手动，也可用“粗测”特定的两个电容差量进行自动控制。

图9中“粗测”两个电容量（C₁₁和C₁₂）的差值是最大。“精瞄”两个电容量（C₂₁和C₂₂）的差值也是最大，但无用，应使它断电不工作。

图10状态下，它是用“粗测”两个电容量（C₁₁和C₁₂）的差量信号控制检测电路转换开关P，使“精瞄”通电处于工作状态，“粗测”断电不工作。在控制检测电路的同时，也可用这“粗测”两个电容量（C₁₁和C₁₂）的差量信号控制运动部件变速。

“粗测”的差分量可用数字或仪表显示，也可由预定的两个电容差量用作分级变速（接近瞄准定位点是减速，离开瞄准定位点是增速），保证定位时低速稳定瞄准。这是现有的瞄准定位开关无法实现预定变速的控制信号。

图12中O₁点和O₂点分别是A件和B件相对平面上特定点。A件可相对B件沿F_x箭头指向平移，B件可相对A件沿F_y箭头指向平移。用两种互相垂直的栅形电极组成正交栅形极板，可使上述两个平面上特定点相对瞄准。根据图l₂中A件和B件运动的特点，相应制成A型和B型正交栅形极板。

图13中X_2a和X_2b组是X方向动电极，y_1a和y_2b组是y方向定电极，X方向和y方向的栅形电极相互垂直为对称正交栅形。

图14中X_1a和X_1b组是X方向定电极，y_2a和y_2b组是y方向动电极，X方向和y方向的栅形电极相互垂直为对称正交栅形。

A型极板和B型极板按照瞄准定位的基准线，分别对应固定在A件和B件上。在相互瞄准图12的O₁点和O₂中，移动A件时，A型极板上X_2a和X_2b与B型极板X_1a和X_1b构成两个电容量相等时为X方向已瞄准好;移动B件时，B型极板y_2a和y_2b与A型极板y_1a和y_1b构成两个电容量相等时为Y方向已瞄准好。初始瞄准时，A型极板和B型极板X（或Y）组电极在y（或X）方向相对覆盖的差异，通常不影响两个电容量“相等”和“不等”的判别。如果这种差异显著，在瞄准中是容易发现和校正。

对称正交栅形X方向和y方向电极面积相等，测量时是一个方向先瞄准好，再瞄准另一个方向，可公用一个检测电路。

非对称正交栅形极板的有效面得到充分利用。

图15和图16中两个方向各个电极的宽度相同，两个方向相邻电极之间绝缘宽度也相同，X方向电极的长度比Y方向电极的长度小，X方向电极的根数比Y方向电极的根数多;或反之。这样使两个方向的电极面积相等或相近，公用一个检测电路。

为便于瞄准，正交栅形极板可制成“粗测”和“精瞄”两套电极。

当用图17和图18的极板相对瞄准时，先分别用两个方向的“粗测”进行初步瞄准;然后再分别用两个方向的“精瞄”进行瞄准定位。选择好参数，使这四套电极面种相等或相近，公用一个检测电路。

瞄准定位时两个电容量“相等”状态的电信号，可用于顺序控制（或预选控制）。极板的栅形电极组按特定距离顺序排列，可实现特定的步进顺序控制。

图19中有P₀、P₁、P₂及P₃四套同参数栅形电极，步间距离相等（S₁＝S₂＝S₃），第一套P₀用于起始原步，P₁、P₂及P₃三套可作三步控制。

用图20所示的动极板与图19所示的定极板上第一套P₀组电极瞄准定位覆盖时（图21），对应有两个电容量“相等”的状态转换为电信号作起步控制信号（图21中O点）;动极板右移一步距离（S₁）后，对应覆盖的是第二套P₁组电极的瞄准定位，又用这两个电容量“相等”的状态转换为电信号作第一步控制信号（图21中I点）;以下类推。

这种控制方式灵活，n步控制是用n+1套栅形电极，每步间距可相等或不等。如果只给定极板上某几组栅形电极通电，这就是某几步的预选控制。

上述瞄准装置配上自整角机和精密传动机构，可瞄准空间特定点。

图22中5和6是空间任意位置的两个动件。动件5沿F₂箭头指向移动后，用瞄准装置7与它瞄准定位。在瞄准定位过程中，瞄准装置7通过精密传动机构9使一对自整角机的发送机11同步运动，自整角机11通过电气耦合使接收机12作同步跟踪运动。同时，它又由精密传动机构10使瞄准装置8保持与动件5同位移量的运动。此后，调整动件6与瞄准装置8瞄准定位，这就使动件6和动件5有特定的瞄准定位点。动件5和动件6若系两维方向运动，相应的用正交栅形瞄准装置。

这种瞄准定位精度虽受到传动机构的精度所限，但它瞄准定位方法是简便灵活。还可用一个发送机使几个接收机进行多点瞄准定位。

用两套正交栅形瞄准装置，也可瞄准空间特定点。

动件作旋转运动时，极板是圆环形。

在图23和图24中，中心角α_a、α_b、α_d及α_h之间的关系是α_d＝α_h±α_b＝α_a±α_b。用图24的动极板相对图23的定极板旋转一圈，瞄准定位一次，用此信号作转数计数的数目，应用于电度表和转速表中等。

圆环栅形极板可制成“粗测”和“精瞄”两套电极。

用图25的动极板相对图23的定极板旋转一圈，有四个同角度（90）瞄准定位点。简称四点定位。

要瞄准n个任意角度的定位点，相应有n套圆环栅形动极板。n大，圆环半径也大。各点的角度可相等，也可不等。但所有角度之和应为360度。

图26和图27是用于瞄准径向和轴向二维的特定点

按本发明的电极排列方式，上述圆环形极板可用正方形极板代替，正方形极板栅形电极的绘制方法如图28所示。正方形A₁A₂A₃A₄的边长为a，对角线A₁A₃与旋转半径R重合于OA₁，旋转半径R相对OA₁作顺时针（或逆时针）旋转一个α角度后，它分别与A₁A₄边和A₃A₄边（或A₁A₂边和A₃A₂边）相截点C₁和F₁（或B₁和E₁）。类推，可得C₂、C₃、C₄和F₂、F₃、F₄（或B₂、B₃、B₄和E₂、E₃、E₄）各点。四边形C₁F₁F₂C₂是这种极板的一个电极，其余各电极类推。这样，极板虽不是圆环形;但是只要保证所有电极与动件的旋转半径都能重合，旋转时就能使电极的覆盖面与旋转角度保持一致性的变化。不论旋转半径如何改变，正方形极板面积可保持不变。只是在同一个中心角α的条件下，使电极C_i、E_i、B_i及F_i（i＝1.2…n）点的轨跟随R的改变向改变，同样能使动件旋转时，电极覆盖面的变化与α角的变化保持一致性。

这种同一个正方形面积的极板，能适用于不同旋转半径的转动。特别是用于大旋转半径（如旋转半径大于1000毫米的回转工作台）有着制作简便，通用性好以及精度和灵敏度高等独特的优点。

图29和图30中的中心角α_a、α_b、α_d及α_h同前述圆环栅形极板各参数。

在图31中每组只画了一个电极。定极板在下层用虚线画出，其中各点字母下加注了一个“1”字，如A₁₁、A₁₂、A₁₃、A₁₄…等;动极板在上层用实线画出，其中各点字母下加注了一个“2”字，如A₂₁、A₂₂、A₂₃、A₂₄…等。当动极板和定极板瞄准定位时，两边覆盖面积相等;顺时针偏转△α角后，左边覆盖的四边形B′E′E₂₂B₂₂变小，右边覆盖的四边形C₁₁F₁₁F′C′变大，对应的是两个电容量“不等”。同理，逆时针偏转也有两个电容量“不等”。

图32中左上角安装了一个正方栅形定极板。图33中四个角分别安装四个正方栅形动极板。动件旋转一圈，四个正方栅形动极板依次与正方栅形定极板瞄准定位各一次，即四点瞄准定位。

定位系统接近定位区时，利用动极板和定极板初始覆盖面的对应电容量，给一个减速信号。同样在离开定位区时，给一个增速信号。这是有利于控制和瞄准定位。

图34中动极板A₂₁A₂₂A₂₃A₂₄顺时针旋转到初始覆盖角α_c时，它与定极板A₁₁A₁₂A₁₃A₁₄对应覆盖的面是四边形A₁₂FA₂₄C。用这个四边形A₁₂FA₂₄C电极分别敷制在定极板和动极板上，对应有一个电容量作为减速信号。若逆时针旋转时，这就是增速信号。图35和图36是有增速和减速信号电极的极板。

由计算说明，当正方形极板的边长小于30毫米，动件旋转半径等于和大于1000毫米时，可将定极板和动极板上的各电极，制成都平行于对角线A₁A₃的电极。这种形状的极板（图37和图38）能适用于旋转半径等于或大于1000毫米的各种转动件的角度瞄准定位。图37和图38的参数关系是a_d＝a_h+b_s＝a_s+b_s（或a_d＝a_h-b_s＝a_s-b_s，a_s＞b_s）。

本发明的一种应用举例。

粗测电极的参数：

a_1s＝6mm，b_1s＝8mm，a_1d＝a_1s+b_1s＝14mm;

精瞄电极的参数：

a_2s＝3mm，b_2s＝1mm，a_2h＝a_2s＝3mm，a_2d＝a_2h+b_2s＝4mm，每组电极根数为4。

“粗测”电极和“精瞄”电极是同层并列在极板上。

上述电极的长度及定极板与动极板之间的距离，可根据量测的细分精度，可测的微小电容变化量及变化量与基量的比值等要求综合选定。

Claims

1、栅形电容式位置瞄准装置，有一个定极板和一个可相对定极在给定方向作间距不变的平行运动的动极板，在相互对应的定极板和动极板的平面上有“粗测”和“精瞄”电极，其特征“粗测”电极是在极板上方，对称于与位移方向垂直的中心线两侧，有两个平行排列同长度、同宽度大的电极用作测量两个部件相对位置绝对量的变化，其电极宽度同为b_1s，定极板上两个电极之间的绝缘宽度为a_1d，动极板上两个电极之间的绝缘宽度为a_1s，动极板上两个电极由矩形条状电极相连，定极板上电极和动极板上电极对应的关系是a_1d=a_1s±b_1s(其中a_1d=a_1s-b_1s时a_1s＞b_1s)，“精瞄”电极是在极板下方，对称于与位移方向垂直的中心线两侧，有两组平行排列同长度、同宽度、同间隔的矩形条状电极(又称栅形电极或简称电极)，利用这两组电容量的“相等”和“不等”的状态，显示两个物体特定位置“是”与“否”的瞄准，其电极宽度同为b_2s，两组电极根数相等，在定极板上每组电极中相邻电极之间的绝缘宽度为a_2s，每组中的各个电极一端由矩形条状电极共连在一起，定极板上两组相邻电极之间的绝缘宽度为a_2d，动极板上每组电极中相邻电极之间的绝缘宽度为a_2s，动极板上两组相邻电极之间的绝缘宽度为a_2h，两组中各个电极的一端由矩形条状电极共连在一起，定极板上电极和动极板上电极对应的关系是a_2d=a_2h±b_s，若取a_2h=a_2s，则a_2d=a_2s±b_2s，选算时，应满足a_2d＞0，选择好“粗测”电极的两个电容量(C₁₁+C₁₂)和“精瞄”电极的两个电容量(C₂₁+C₂₂)相等或相近，使“粗测”和“精瞄”公用一个检测电路，两者的转换用“粗测”的特定偏差量进行手控或白控。

2、按权利要求1规定的“粗测”和“精瞄”电极的另一种形式，其特征是粗精两套电极分两层对应套版腐制，两层之间用介质绝缘隔开，在定极板上和动极板上“粗测”两个电极的中心线与“精瞄”两组电极中心线同在垂直于极板的平面上，“精瞄”电极是在“粗测”电极的内层，“粗测”电极面积大于“精瞄”电极面积，使粗精各自构成的两个电容量之和相等（或相近），公用一个检测电路。

3、按权利要求1规定的电极用于平面上二维点的瞄准，其特征是两套互相垂直的栅形电极组成对称正交栅形极板，A型极板上有X方向动电极和y方向定电极，B型极板上有X方向定电极和y方向动电极，A型极板上和B型极板上的电极是等同对称排列，各自构成的两个电容量之和相等，公用一个检测电路。

4、按权利要求3规定电极的另一种型式，其特征是非对称正交栅形，A型极板上B型极板上两个方向各个电极的宽度相同，两个方向相邻电极之间绝缘宽度也相同，X方向电极的长度比Y方向电极的长度小，X方向电极的根数比Y方向电极的根数多，或反之，使两个方向的电极面积相等或相近，公用一个检测电路。

5、按权利要求1规定的电极，其特征用瞄准定位时两个电容量“相等”状态的电信号，作顺序控制（或预选控制），极板的栅形电极按特定顺序排列，可实现特定的步进顺序控制。

6、按权利要求1规定的电极，其特征是动件作旋转运动时，极板是圆环栅形，中心角α_a、α_b、α_d及α_h之间的关系是α_d＝α_h±α_b＝α_a±α_b，可对任意分度的各个和多个特定点的瞄准。

7、按权利要求1规定的电极，其特征是圆柱型“粗测”和“精瞄”两套非对称正交栅形，用于瞄准径向和轴向二维的特定点。

8、按权利要求1规定的电极，其特征是正方形极板，正方栅形定极板上和动极板上的各电极皆与动件旋转半径相重合，中心角α_a、α_b、α_d及α_h对应等同于圆环栅形各参数，对任意分度的单个和多个特定点的瞄准定位。

9、按权利要求8规定的极板，其特征是极板上有变速信号电极，它是动极板和定极板初始覆盖角α_c范围内的四边形。

10、按权利要求8规定的极板，其特征是在正方形极板边长等于和小于30毫米，动件旋转半径等于和大于1000毫米，极板上栅形电极皆平行于正方形极板的对角线，这a_d＝a_h±b_s＝a_s±b_s关系仍然适用。