DD242083A1 - ARRANGEMENT FOR CAPACITIVE SPACING MEASUREMENT AND LOCATION POSITIONING - Google Patents

ARRANGEMENT FOR CAPACITIVE SPACING MEASUREMENT AND LOCATION POSITIONING Download PDF

Info

Publication number
DD242083A1
DD242083A1 DD28232285A DD28232285A DD242083A1 DD 242083 A1 DD242083 A1 DD 242083A1 DD 28232285 A DD28232285 A DD 28232285A DD 28232285 A DD28232285 A DD 28232285A DD 242083 A1 DD242083 A1 DD 242083A1
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
objects
substrate
evaluation
arrangement
electrodes
Prior art date
Application number
DD28232285A
Other languages
German (de)
Inventor
Peter Eisenhardt
Ruediger Kappel
Original Assignee
Zeiss Jena Veb Carl
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 Zeiss Jena Veb Carl filed Critical Zeiss Jena Veb Carl
Priority to DD28232285A priority Critical patent/DD242083A1/en
Publication of DD242083A1 publication Critical patent/DD242083A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur kapazitiven Abstandsmessung und Lagepositionierung, vorzugsweise fuer Objekte mit elektrisch kontaktierbaren Oberflaechen. Ziel ist eine universelle Einsatz- und Handhabungsmoeglichkeit und eine Aufwandsverringerung. Es soll eine kleine handliche und dem jeweiligen Anwendungsfall zweckmaessig angepasste Anordnung zur Abstandsmessung Und mehrdimensionalen Lagepositionierung im Millimeterbereich ohne mechanische Kopplung der sich in beliebigen Medien befindlichen Objekte geschaffen werden. Die Erfindung verkoerpert ein hybridizierbares Bauelement, das zweidimensional angeordnete kapazitive Sensorelementpaar sowie ein Auswerte- und Anpassnetzwerk in sich vereinigt. Fig. 1The invention relates to an arrangement for capacitive distance measurement and position positioning, preferably for objects with electrically contactable surfaces. The aim is a universal use and handling facility and a reduction in effort. It should be a small handy and the particular application suitably adapted arrangement for distance measurement and multi-dimensional position positioning in the millimeter range without mechanical coupling of objects located in any media can be created. The invention embodies a hybridizable component which combines two-dimensionally arranged capacitive sensor element pair as well as an evaluation and matching network. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung kann überall dort Anwendung finden, wo kleine Wege im Millimeterbereich und Winkel sowie deren Veränderung erfaßt werden sollen. Bevorzugtes Anwendungsgebiet ist das abstandsgenaue dreidimensionale Ausrichten von Oberflächen zueinander, wie es beispielsweise bei robotergestützten Montage- und Fügeprozessen erforderlich ist. Voraussetzung ist, daß zumindest eine der Oberflächen metallisch oder elektrisch leitend bzw. kontaktierbar ist oder daß an diesen Oberflächen zum Aufbau eines elektrischen Feldes erforderliche Positionierhilfsmittel, wie Folien, Marken, Platten o.a. angebracht werden.The invention can be used wherever small distances in the millimeter range and angle and their change to be detected. Preferred field of application is the exact distance three-dimensional alignment of surfaces to each other, as required for example in robot-assisted assembly and joining processes. The condition is that at least one of the surfaces is metallic or electrically conductive or contactable or that on these surfaces to build up an electric field required positioning aids, such as films, brands, plates o.a. be attached.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist hinreichend in Wissenschaft und Technik bekannt, hochgenaue und exakte Positioniersystem zur Lagejustierung von Objekten einzusetzen (z. B. Laserwegmeßsysteme zur Meßtisch positionierung) anzuwenden. Derartige Positioniersysteme (z. B.It is well known in science and technology to use highly accurate and accurate positioning systems for positional adjustment of objects (eg laser path measuring systems for measuring table positioning). Such positioning systems (eg

Firmenprospekt VEB Carl Zeiss JENA»„UER") sind zwar sehr hochauflösend und auch für den erforderten Millimeterbereich anwendbar, jedoch verkörpert ihr Einsatz einen hohen technisch-ökonomischen Aufwand, der in der Technik häufig verwendungsspezifisch als nicht gerechtfertigt erscheint.Company brochure VEB Carl Zeiss JENA »" UER ") are very high-resolution and also applicable for the required millimeter range, however, their use embodies a high technical-economic effort, which often appears in the technology to be application-specific as unjustified.

Des weiteren sind z. B. unter der Bezeichnung „Kraftmeßdosen" induktive Wegaufnehmer im Handel, die einen hohen mechanischen Anwendungsaufwand erfordern.Furthermore, z. B. under the name "load cells" inductive displacement transducer in the trade, which require a high mechanical application effort.

Die Anwendung inkrementaler Wegaufnehmer, wie IAL, IGR, IDL u.a. (z.B. Firmenprospekt „IGR" VEB Carl Zeiss JENA), ist ebenfalls kostenintensiv und voluminös.The use of incremental transducers, such as IAL, IGR, IDL and others. (for example, company brochure "IGR" VEB Carl Zeiss JENA), is also costly and bulky.

Ein weiterer Nachteil der genannten Möglichkeiten besteht darin, daß trotz des hohen Aufwandes und der voluminösen Realisierung vom Sensor bis zur Anpassungs- und Auswerteelektronik jeweils nur eine Größe (Winkel oder Weg) erfaßt werden kann. Es ist außerdem ein Verschiebungssensor für dimensionale Ausdehnungen bekannt (Third European Hybrid Microelektronics Conference 1981 „Silicon and Hybrid Micro-Electronic Sensors" S.Middelhoeck), bei dem zwei mit kämmartigen Elektroden versehene aneinanderliegende Glasplatten gegeneinander verschoben werden. Die kapazitive Kopplung der Elektroden wird gemessen. Die erforderliche mechanische Kopplung der Glasplatten ist nachteilig.Another disadvantage of the above options is that despite the high cost and the voluminous realization of the sensor to the adjustment and evaluation each only one size (angle or path) can be detected. Also known is a dimensional expansion displacement sensor (Third European Hybrid Microelectronics Conference, 1981, "Silicon and Hybrid Micro-Electronic Sensors", S.Middelhoeck), in which two adjacent glass plates provided with comb-like electrodes are shifted against each other, measuring the capacitive coupling of the electrodes The required mechanical coupling of the glass plates is disadvantageous.

Für ganz spezielle Anwendungen ist darüber hinaus ein kleiner kontaktloser Geber für Wegänderungen bekannt (z. B. rfe 34 [1986] 6), dessen Vorteil in seiner kleinen Baugröße und in der damit verbundenen Handlichkeit bei der Anwendung liegt, jedoch ist die Notwendigkeit der Ausbildung einer speziellen mechanischen Anordnung für den Wandler nachteilig. Der Einsatzmöglichkeit sind damit Grenzen gesetzt.For very specific applications, moreover, a small non-contact encoder for path changes is known (eg, rfe 34 [1986] 6) whose advantage lies in its small size and the associated handiness in the application, but the need for training a special mechanical arrangement for the converter disadvantageous. The possible applications are limited.

In der DE-OS 3138273 ist ein Mikroverschiebungsmeßgerät mit zwei Quarzoszillatoren beschrieben, bei dem die abstandsveränderlichen Kapazitäten von Sensorelementen gegen eine metallische Oberfläche als Ziehkapazität die Oszillatorfrequenz beeinflussen. Voraussetzung ist ein mechanisch starres System, um eine Parallelverschiebung zu gewährleisten. Paralleleinstellung und Mehrkoordinatenjustierung sind nicht möglich. Eine ähnliche Anordnung mit Veränderung und Auswertung der abstandsveränderlichen Ziehkapazität eines Oszillators ist aus der DE-OS 2942372 bekannt.In DE-OS 3138273 a Mikroverschiebungsmeßgerät is described with two quartz oscillators, in which the distance-variable capacitances of sensor elements against a metallic surface as a pulling capacity affect the oscillator frequency. Prerequisite is a mechanically rigid system to ensure a parallel shift. Parallel adjustment and multi-coordinate adjustment are not possible. A similar arrangement with change and evaluation of the distance variable pulling capacity of an oscillator is known from DE-OS 2942372.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist die Verbesserung der Einsatz- und Anwendungsmöglichkeiten sowie der Handhabbarkeit zur Abstandsmessung und Lagepositionierung und die Verringerung des technisch-ökonomischen Aufwandes.The aim of the invention is to improve the application and application possibilities and the handling for distance measurement and position positioning and the reduction of the technical and economic effort.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst einfachen Mitteln und geringen Abmessungen eine gute handhab- und auswertbare sowie dem jeweiligen Anwendungsfall konstruktiv zweckmäßig anpaßbare Anordnung zur Abstandsmessung und mehrdimensionalen Lagepositionierung im Millimeterbereich zu schaffen, ohne daß eine mechanische Kopplung bzw. Führung zwischen den sich in beliebigen Medien befindlichen Objekten erforderlich ist.The invention has for its object to provide a simple handling and evaluable with the simplest possible means and small dimensions and the respective application constructively expedient adaptable arrangement for distance measurement and multi-dimensional positional positioning in the millimeter range without a mechanical coupling or leadership between in any media objects is required.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Anordnung zur kapazitiven Abstandsmessung und Lagepositionierung von Objekten, bei der die mit dem Abstand der Objekte zueinander veränderliche Kapazität zwischen den Objekten ausgewertet wird, dadurch gelöst, daß auf der Oberfläche eines Substrates mit an sich bekannten Herstellungsverfahren, z. B. Siebdruck, Sputtern u.a., aufgebrachte zweidimensional in der Oberflächenebene des Substrates jeweils paarweise angeordnete und vorzugsweise gleichartige Flächen aufweisende Elektroden mit auf der Substratrückfläche angeordneten Gegenelektroden bzw. gemeinsamer Gegenelektrode vorgesehen sind und daß das Substrat gleichzeitig Träger für ein Auswerte- und Anpaßnetzwerk ist, welche jeweils durch die mit dem Abstand der Objekte veränderliche externe Kapazität zwischen den Objekten verstimmbare Schwingkreise mit jeweils der durch Elektrode und Gegenelektrode gebildeten Festkapazitäten enthält. Es ist vorteilhaft, wenn drei Elektroden vorgesehen sind, die in der Oberflächenebene des Substrates geometrisch vorzugsweise als Eckpunkte eines rechtwinkligen Dreiecks angeordnet sind.According to the invention, this object is achieved in an arrangement for capacitive distance measurement and position positioning of objects, in which the distance between the objects mutually variable capacitance between the objects is evaluated, achieved in that on the surface of a substrate with known per se manufacturing method, eg. As screen printing, sputtering, etc. applied two-dimensionally arranged in the surface plane of the substrate in pairs and preferably similar surfaces having electrodes provided on the substrate rear surface counter electrodes or common counter electrode are provided and that the substrate is also carrier for an evaluation and Anpaßnetzwerk which in each case by the variable with the distance of the objects variable external capacitance between the objects tunable resonant circuits each having the fixed capacitances formed by the electrode and the counter electrode. It is advantageous if three electrodes are provided, which are arranged geometrically in the surface plane of the substrate preferably as vertices of a right triangle.

Es ist ebenfalls von Vorteil, wenn das Auswerte- und Anpaßnetzwerk mit abgesehen von Schwingkreisanschlüssen elektrischer Isolation zur jeweils partiellen oder gemeinsamen Gegenelektrode hybridiziert an der Substratrückfläche angeordnet ist. Mit der Erfindung wird ein kleines und handliches sowie universell einsetzbares Bauelement geschaffen, das Sensor, Anpaß- und Auswertestufen in sich vereinigt.It is likewise advantageous if the evaluation and matching network, apart from resonant circuit connections of electrical insulation, is hybridized to the respective partial or common counterelectrode, arranged on the substrate rear surface. With the invention, a small and handy as well as universally applicable device is created, which combines sensor, matching and evaluation levels in itself.

Auf der Oberfläche eines Substrates angeordnete Elektroden bilden mit zugehöriger oder gemeinsamer Gegenelektrode jeweils Festkapazitäten für Schwingkreise in dem Auswerte- und Anpaßnetzwerk, für welches das Substrat ebenfalls Träger ist. Die zwischen den zu positionierenden Oberflächen abstandsveränderlichen elektrischen Kapazitäten wirken als Parallelkapazität für die besagte Festkapazitäten und verstimmen damit (gemäß an sich bekanntem Prinzip) mit Veränderung des Abstandes der zu positionierenden Oberflächen die Schwingkreise des Auswerte- und Abpaßnetzwerkes. Die Größe dieser Verstimmung ist ein Maß für den Abstand. Die Elektroden mit Gegenelektroden sind in zweidimensionaler Ausdehnung auf der Oberfläche des Substrates jeweils paarweise angeordnet. Mit dieser Elektrodenanordnung zur kapazitiven Auswertung gelingt sehr vorteilhaft mit wenig Aufwand eine dreidimensionale Lageerfassung und Positionierung von Objekten, d.h. einschließlich Verkippungs- bzw. Winkelerfassung und -beeinflussung. Vorzugsweise werden für die jeweils paarweise Elektrodenanordnung drei Elektroden mit Gegenelektrode vorgesehen, die geometrisch als Eckpunkte eines rechtwinkligen Dreiecks angebracht sind. Eine der Elektroden mit Gegenelektrode (oder mehrere) dienen somit als Sensorelement für beide Richtungen der zweidimensionalen Elektrodenausdehnung in der Substratoberflächenebene, wodurch der Aufwand für die Sensorelemente und das Auswerte- und Anpaßnetzwerk weiter verringert werden kann. Form, Größe, Elektrodenabstand, -ausdehnung, -größe und -fläche sowie das Auswerte- und Anpaßnetzwerk können sehr zweckmäßig und vorteilhaft dem jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden. Günstig ist es, das Netzwerk hybridiziert auf dem Substrat anzuordnen, z. B. isoliert zur Gegenelektrode an der Rückfläche des Substrates. Das kleine Bauelement ist an Objekte gut adaptierbar. Zwischen den zu positionierenden Objekten bzw. Flächen, die sich in beliebigem gasförmigen oderflüssigen Medium befinden können, ist keine mechanische Kopplung erforderlich. Die Objekte und Flächen sind zum Aufbau eines elektrischen Feldes lediglich elektrisch zu kontaktieren. Je nach Realisierung des Auswerte- und Anpaßnetzwerkes, hier wäre eine entsprechende Sortimentfertigung denkbar, sind Präzisions- und Billiganwendungen sowie eine unmittelbare Rechnerverarbeitung der Auswerteinformation möglich.On the surface of a substrate arranged electrodes form with associated or common counter electrode each fixed capacitances for resonant circuits in the evaluation and Anpaßnetzwerk, for which the substrate is also a carrier. The space-variable electrical capacitances between the surfaces to be positioned act as a parallel capacitance for the said fixed capacitances and detune them (according to a per se known principle) with a change in the distance of the surfaces to be positioned, the resonant circuits of the evaluation and Abpaßnetzwerkes. The size of this detuning is a measure of the distance. The electrodes with counterelectrodes are arranged in pairs in two dimensions on the surface of the substrate. With this electrode arrangement for capacitive evaluation, three-dimensional position detection and positioning of objects, i. E. including tilt and angle detection and control. Preferably, three electrodes with counter electrode are provided for each pairwise electrode arrangement, which are geometrically attached as vertices of a right triangle. One of the electrodes with counter-electrode (or more) thus serve as a sensor element for both directions of the two-dimensional electrode extension in the substrate surface plane, whereby the cost of the sensor elements and the evaluation and Anpaßnetzwerk can be further reduced. Shape, size, electrode spacing, extent, size and area as well as the evaluation and matching network can be adapted very advantageously and advantageously to the particular application. It is advantageous to arrange the network hybridized on the substrate, for. B. isolated to the counter electrode on the back surface of the substrate. The small component is well adaptable to objects. No mechanical coupling is required between the objects or surfaces to be positioned, which may be in any gaseous or liquid medium. The objects and surfaces are only to contact electrically to build up an electric field. Depending on the realization of the evaluation and matching network, a corresponding assortment production would be conceivable here, precision and low-cost applications as well as an immediate computer processing of the evaluation information are possible.

Ausführungsbe!spielAusführungsbe! Game

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it:

Fig. 1: prinzipieller Aufbau des BauelementesFig. 1: basic structure of the device

Fig. 2: Anordnung des Bauelementes nach Fig. 1 in einem Positioniersystem zweier ObjekteFig. 2: Arrangement of the component according to Fig. 1 in a positioning system of two objects

In Figur 1 ist der prinzipielle Aufbau des Bauelementes dargestellt. Auf einem Substrat 1 sind auf der Oberfläche 2 drei metallische Elektroden 3,4,5 angeordnet. Auf der Rückseite des Substrates 1 befindet sich eine ganzflächige metallische Gegenelektrode 6 zu den Elektroden 3,4,5. Über der Gegenelektrode 6 ist an der Rückseite des Bauelementes eine Isolationsschicht 7 angeordnet, die eine Hybridschicht 8 mit elektronischem Auswerte- und Anpaßnetzwerk elektrisch zur Gegenelektrode isoliert. Die Elektroden 3,4,5, die mit an sich bekannten Herstellungstechnologien, z. B. Siebdruck, Sputtern, galvanische Abscheidung usw., auf das Substrat 1, z. B. AI2O3 — Keramik, aufgebracht werden, bilden mit der Gegenelektrode 6 jeweils konstante Festkapazitäten für in der Hybridschicht 8 integrierten Schwingkreise des Auswerte- und Anpaßnetzwerkes. Die Frequenz dieser Schwingkreise wird ausgewertet bzw. zur Auswertung bereitgestellt. Das Auswerte- und Anpaßnetzwerk besitzt als Ausgang zweckmäßigerweise eine Rechnerschnittstelle zum unmittelbaren Anschluß eines Digitalrechners. Zu diesem Zweck beinhaltet die Hybridschicht 8 auch Analog/Digitalumsetzerstufen mit entsprechender Pegelanpassung. Die Gegenelektrode 6 muß zumindest potentialmäßig nach außen kontaktierbar sein. Eine zu diesem Bauelement in ihrem Abstand zu messende bzw. zu positionierende metallische Oberfläche (vergl. Oberfläche 9 in Fig. 2!) wird auf das Potential der Gegenelektrode 6 gelegt und bildet somit jeweils abstandsveränderliche Parallelkapazitäten.zu den drei Festkapazitäten der Schwingkreise des Bauelementes. Mit Veränderung des Abstandes werden auf diese Art und Weise die Schwingkreise verstimmt. Diese Resonanzfrequenzverstimmung wird über das Auswerte- und Anpaßnetzwerk sowie die daran angeschlossene Auswerteelektronik, z. B. einen Rechner, ausgewertet. Die Elektroden 3,4,5 mit Gegenelektrode 6 sind jeweils paarweise in zweidimensionaler Ausdehung in der Ebene der Oberfläche 2 angeordnet (Elektroden 3,4 vertikal und Elektroden 4,5 horizontal). Die Elektrode 4 besitzt eine Doppelfunktion und dient zur Lagepositionierung sowie Abstandsmessung in horizontaler und vertikaler Richtung. Jede dieser beiden Richtungen (die Elektroden 3,4, 5 sind geometrisch als Eckpunkte eines rechtwinkligen Dreiecks aufgebracht) wird infolge der richtungsabhängigen Elektrodenparität jeweils an zwei Punkten abstandsmäßig erfaßt. Somit ist mit geringem Aufwand (nur drei Elektroden mit entsprechendem Auswerte- und Anpaßnetzwerk) eine dreidimensionale Abstandserfassung und -veränderung (mit Verkippung) realisierbar. Besitzt der zu positionierende oder in seinem Abstand zu messende Körper keine metallische bzw. elektrisch kontaktierbare Oberfläche, so ist es möglich, zusätzlich elektrische Bezugsmarken auf diesem anzubringen, die elektrisch auf dem Potential der Gegenelektrode 6 liegen.In Figure 1, the basic structure of the device is shown. On a substrate 1, three metallic electrodes 3, 4, 5 are arranged on the surface 2. On the back of the substrate 1 is a full-surface metallic counter electrode 6 to the electrodes 3,4,5. An insulating layer 7 is arranged above the counter-electrode 6 at the rear side of the component and electrically isolates a hybrid layer 8 with an electronic evaluation and matching network for the counterelectrode. The electrodes 3,4,5, which are known per se with manufacturing technologies, eg. As screen printing, sputtering, electrodeposition, etc., on the substrate 1, z. B. AI 2 O 3 - ceramic, are applied, form with the counter electrode 6 each constant fixed capacitance for integrated in the hybrid layer 8 resonant circuits of the evaluation and Anpaßnetzwerkes. The frequency of these resonant circuits is evaluated or provided for evaluation. The evaluation and matching network expediently has a computer interface for the direct connection of a digital computer. For this purpose, the hybrid layer 8 also includes analog / digital converter stages with appropriate level adjustment. The counter electrode 6 must be contactable at least potentially outward. A to this component in their distance to be measured or to be positioned metallic surface (see Fig. Surface 9 in Fig. 2!) Is placed on the potential of the counter electrode 6 and thus forms each variable-parallel capacitances.zu the three fixed capacitances of the resonant circuits of the device. By changing the distance, the resonant circuits are detuned in this way. This resonance frequency detuning is via the evaluation and matching network and the evaluation electronics connected thereto, z. As a calculator evaluated. The electrodes 3, 4, 5 with counter-electrode 6 are each arranged in pairs in two-dimensional extension in the plane of the surface 2 (electrodes 3, 4 vertically and electrodes 4, 5 horizontally). The electrode 4 has a double function and is used for position positioning and distance measurement in the horizontal and vertical directions. Each of these two directions (the electrodes 3, 4, 5 are geometrically applied as vertices of a right-angled triangle) is spatially detected at two points due to the direction-dependent electrode parity. Thus, with little effort (only three electrodes with appropriate evaluation and Anpaßnetzwerk) a three-dimensional distance detection and change (with tilting) can be realized. If the body to be positioned or to be measured in its distance does not have a metallic or electrically contactable surface, then it is possible to additionally apply thereto electrical reference marks which are electrically at the potential of the counterelectrode 6.

Die Erfindung ist in einem handlichen Bauelement mit geringen Abmessungen realisierbar. Weiterhin kann das Bauelement vorteilhaft in seiner geometrischen Form oder in den elektronischen Auswertebedingungen dem jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden. Das Bauelement kann zur Lagepositionierung und Abstandsmessung im Millimeterbereich infolge seiner Baugröße gut an Objekten angeordnet werden.The invention can be implemented in a handy component with small dimensions. Furthermore, the component can be advantageously adapted in its geometric shape or in the electronic evaluation conditions of the particular application. The component can be arranged well to objects for positional positioning and distance measurement in the millimeter range due to its size.

In Figur 2 ist das nach Figur 1 beschriebene Bauelement an einer Oberfläche 10 (schraffiert) eines Körpers 11 angebracht. Die Oberfläche 9 (ebenfalls schraffiert) eines Körpers 12 ist (wie angedeutet und modellhaft dargestellt) in den drei Koordinatenrichtungen zur Oberfläche 10 zu positionieren. Die Oberfläche 9 liegt elektrisch auf dem Potential der Gegenelektrode 6 des Bauelementes. Eine mechanische Kopplung zwischen dem Körper 12 und dem Körper 11 bzw. dem Bauelement ist nicht erforderlich. Die elektrischen Kapazitäten zwischen der metallischen Oberfläche 9 und den drei Elektroden 3,4, 5 bilden die lageveränderlichen Kapazitäten zu den besagten Festkapazitäten des Bauelementes. Die Lagepositionierung erfolgt wie oben beschrieben.In FIG. 2, the component described according to FIG. 1 is attached to a surface 10 (hatched) of a body 11. The surface 9 (also hatched) of a body 12 is (as indicated and modeled) to be positioned in the three coordinate directions to the surface 10. The surface 9 is electrically at the potential of the counter electrode 6 of the device. A mechanical coupling between the body 12 and the body 11 or the component is not required. The electrical capacitances between the metallic surface 9 and the three electrodes 3, 4, 5 form the position-variable capacitances to the said fixed capacitances of the component. The position positioning takes place as described above.

Claims (3)

Patentansprüche:claims: 1. Anordnung zur kapazitiven Abstandsmessung und Lagepositionierung von Objekten, bei der die mit dem Abstand der Objekte zueinander veränderliche Kapazität zwischen den Objekten ausgewertet wird, gekennzeichnet dadurch, daß auf der Oberfläche eines Substrates mit an sich bekannten Herstellungsverfahren, z.B. Siebdruck, Sputtern u.a., aufgebrachte zweidimensional in der Oberflächenebene des Substrates jeweils paarweise angeordnete und vorzugsweise gleichartige Flächen ausweisende Elektroden mit auf der Substratrückfläche angeordneter jeweils partieller oder gemeinsamer Gegenelektrode vorgesehen sind und daß das Substrat gleichzeitig Träger für ein Auswerte- und Anpaßnetzwerk ist, welche jeweils durch die mit dem Abstand der Objekte veränderliche externe Kapazität zwischen den Objekten verstimmbare Schwingkreise mit jeweils der durch Elektrode und Gegenelektrode gebildeten Festkapazitäten enthält.1. Arrangement for the capacitive distance measurement and positional positioning of objects, in which the capacitance between the objects which is variable with the distance of the objects from each other is evaluated, characterized in that on the surface of a substrate by means of production processes known per se, e.g. Screen printing, sputtering, etc., applied two-dimensionally arranged in the surface plane of the substrate in pairs and preferably similar surfaces ausweisende electrodes are provided with arranged on the substrate back respectively partial or common counter electrode and that the substrate is also carrier for an evaluation and Anpaßnetzwerk, each by the variable with the distance of the objects variable external capacitance between the objects tunable resonant circuits each having the fixed capacitances formed by the electrode and the counter electrode. "2. Anordnung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß drei Elektroden vorgesehen sind, die in der Oberflächenebene des Substrates geometrisch vorzugsweise als Eckpunkte eines rechtwinkligen Dreiecks angeordnet sind.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that three electrodes are provided, which are arranged in the surface plane of the substrate geometrically preferably as vertices of a right triangle. 3. Anordnung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Auswerte- und Anpaßnetzwerk mit abgesehen von Schwingkreisanschlüssen elektrischer Isolation zur jeweils partiellen oder gemeinsamen Gegenelektrode hybridiziert an der Substratrückfläche angeordnet ist.3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the evaluation and Anpaßnetzwerk apart from resonant circuit connections electrical insulation to the respective partial or common counter electrode hybridizes is arranged on the substrate rear surface.
DD28232285A 1985-11-01 1985-11-01 ARRANGEMENT FOR CAPACITIVE SPACING MEASUREMENT AND LOCATION POSITIONING DD242083A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD28232285A DD242083A1 (en) 1985-11-01 1985-11-01 ARRANGEMENT FOR CAPACITIVE SPACING MEASUREMENT AND LOCATION POSITIONING

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD28232285A DD242083A1 (en) 1985-11-01 1985-11-01 ARRANGEMENT FOR CAPACITIVE SPACING MEASUREMENT AND LOCATION POSITIONING

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DD242083A1 true DD242083A1 (en) 1987-01-14

Family

ID=5572617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD28232285A DD242083A1 (en) 1985-11-01 1985-11-01 ARRANGEMENT FOR CAPACITIVE SPACING MEASUREMENT AND LOCATION POSITIONING

Country Status (1)

Country Link
DD (1) DD242083A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4119244A1 (en) * 1991-06-11 1992-12-17 Weidmueller Interface Capacitive sensor arrangement for measuring tool workpiece separation - contains sensor head with several electrodes on single or parallel, straight or circular lines

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4119244A1 (en) * 1991-06-11 1992-12-17 Weidmueller Interface Capacitive sensor arrangement for measuring tool workpiece separation - contains sensor head with several electrodes on single or parallel, straight or circular lines

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3505926C2 (en) Capacitive pressure gauge for absolute pressure
DE3741941C2 (en)
DE2820478C2 (en)
DE2423484C3 (en) Capacitive pressure transducer
DE112010002189B4 (en) Non-contact three-dimensional ultra-precision touch probe based on a spherical capacitive plate
DE3236098A1 (en) PRESSURE CONVERTER ARRANGEMENT, ESPECIALLY FOR INDUSTRIAL ROBOTS
DE4200293A1 (en) MINIATURE-SILICON ACCELEROMETER AND METHOD FOR MEASURING THE ACCELERATION
DE4031791A1 (en) CAPACITY GAUGE SENSOR
DE102018009244B4 (en) Force detection structure with position detection and force sensor with position detection
DE3249101T1 (en) ELECTRONIC LEVELING DEVICE
WO2013029915A1 (en) Contactless capacitive distance sensor
EP0195985B1 (en) Capacitive pressure sensor
EP0447810B1 (en) Measuring device for filling level or other mechanical properties of electrically conductive liquid
DD226068A1 (en) CAPACITIVE TILT AND LEVEL MEASUREMENT DEVICE
DE3426165A1 (en) Dynamometer
EP0760467B1 (en) Method of determining the phase proportion of a medium in open and closed channels
EP0712005A2 (en) Piezoelectric acceleration sensor
DE3744411C2 (en)
EP0284737A1 (en) Measuring feeler
DD242083A1 (en) ARRANGEMENT FOR CAPACITIVE SPACING MEASUREMENT AND LOCATION POSITIONING
DE19744791A1 (en) Arrangement for a capacitive keyboard
EP0730157A1 (en) Acceleration sensor
DE3920674A1 (en) PRESSURE DETECTOR OF ELECTROSTATIC CAPACITY TYPE
EP1373847A1 (en) Capacitive microsystem for recording mechanical deformations, use and operating method
DE3921237C2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
ENJ Ceased due to non-payment of renewal fee