JP2015102535A - Capacitive angle sensor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、静電容量の変化量に基づいて検出対象の角度を検出する静電容量型角度センサに関するものである。 The present invention relates to a capacitance type angle sensor that detects an angle of a detection target based on an amount of change in capacitance.
従来より、例えば、電動バルブアクチュエータの回転角度の検出には、ポテンショメータが用いられている。一般的なポテンショメータの構造は、抵抗体、シャフト、電極およびそれらを包むケース、カバーなどで構成され、構成がシンプルなため、安価であり、内部に電子回路を有さないため、ノイズに強いという特徴がある。しかし、ポテンショメータは、抵抗体と電極が常に接触、摺動しており、経年劣化でひげ状のノイズが発生するという欠点がある。 Conventionally, for example, a potentiometer has been used to detect the rotation angle of an electric valve actuator. The structure of a general potentiometer consists of resistors, shafts, electrodes and cases and covers that wrap them, and is simple and inexpensive, and has no electronic circuit inside, so it is resistant to noise. There are features. However, the potentiometer has a defect that the resistor and the electrode are always in contact with each other and sliding, and whisker-like noise is generated due to deterioration over time.
そこで、本出願人は、電動バルブアクチュエータの回転角度の検出に静電容量型角度センサを用いようと考えている。静電容量型角度センサは、検出対象の角度を静電容量の変化量に基づいて検出するので、検出部が非接触となり、検出部の機械的な経年変化が起こりにくという利点がある。 Therefore, the applicant of the present application considers using a capacitive angle sensor to detect the rotation angle of the electric valve actuator. Since the capacitance type angle sensor detects the angle of the detection target based on the amount of change in capacitance, there is an advantage that the detection unit becomes non-contact and mechanical aging of the detection unit hardly occurs.
静電容量の理論式は、誘電率をε、ギャップをd、電極面積をSとした場合(図9参照)、Q=εS/dで与えられる。なお、静電容量型角度センサの具体例としては、特許文献1に示されているような「ACサーボモータ制御システム用角度センサ」、特許文献2に示されているような「無接触静電容量式センサ」などがある。
The theoretical formula of capacitance is given by Q = εS / d, where ε is the dielectric constant, d is the gap, and S is the electrode area (see FIG. 9). Specific examples of the capacitance type angle sensor include “AC servo motor control system angle sensor” as shown in Patent Document 1, and “Non-contact electrostatic sensor” as shown in
しかしながら、電動バルブアクチュエータの回転角度の検出に静電容量型角度センサを用いようとした場合、現在の検出回路の実力では数pFオーダ以上の静電容量が必要であり、1対の電極として考えると、特許文献1に示されている「ACサーボモータ制御システム用角度センサ」などのように、検出部の面積として電動バルブアクチュエータの全長×全幅程度が必要となり、電動バルブアクチュエータへの搭載はサイズ的に難しい。 However, when a capacitance type angle sensor is used to detect the rotation angle of the electric valve actuator, the current detection circuit requires a capacitance of several pF order or more, and is considered as a pair of electrodes. And, as in “Angle sensor for AC servo motor control system” disclosed in Patent Document 1, the area of the detection unit needs to be about the total length of the electric valve actuator × the total width. Difficult.
なお、構造を集積化し、静電容量を大きくとる方法として、特許文献2に示されている「無接触静電容量式センサ」では、複数の電極をスペーサで必要な静電容量となるまで重ねることで集積化している。しかし、この構造の場合は、電極自体の厚み、反りやスペーサの厚みなどの公差が累積し、理論式におけるギャップに影響し、個体差が発生すること、またそれぞれの材質の線膨張係数の違いにより、電動バルブアクチュエータのように適用温度範囲が広い装置の場合、温度によってさらに電極やスペーサの膨張、収縮が生じ、出力に影響を与える可能性があるという問題がある。
As a method of integrating the structure and increasing the capacitance, in the “contactless capacitance sensor” disclosed in
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、電動バルブアクチュエータの角度検出に適用可能な小型で、かつ個体差や温度の影響の小さい静電容量型角度センサを提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and the object of the present invention is to provide a small capacitance that can be applied to angle detection of an electric valve actuator and that is less influenced by individual differences and temperature. It is to provide a mold angle sensor.
このような目的を達成するために本発明は、軸方向に直交するベース面と,このベース面を基台として軸方向に同心円状に一体的に形成された径が異なる複数の円筒状の壁と,この複数の円筒状の壁を径方向に2分割するスリットとを有する絶縁体よりなるベースと、複数の円筒状の壁の対向する各面のほゞ全面を覆うようにして形成された導体とを備えた固定電極と、軸方向に直交するベース面と,このベース面を基台として軸方向に同心円状に一体的に形成された径が異なる複数の半円筒状の壁とを有し、この複数の半円筒状の壁を固定電極の複数の円筒状の壁の対向する面間の隙間に櫛歯状に入れ込んだ状態で、検出対象の角度変化に応じて回転する導電体よりなる可動遮蔽板とを備えることを特徴とする(請求項1)。 In order to achieve such an object, the present invention provides a base surface orthogonal to the axial direction, and a plurality of cylindrical walls having different diameters, which are integrally formed concentrically in the axial direction on the basis of the base surface. And a base made of an insulator having a plurality of cylindrical walls and a slit that divides the cylindrical wall into two in the radial direction, and covers almost the entire surfaces of the opposing surfaces of the plurality of cylindrical walls. A fixed electrode provided with a conductor, a base surface orthogonal to the axial direction, and a plurality of semi-cylindrical walls having different diameters, which are integrally formed concentrically in the axial direction based on the base surface. And a conductor that rotates in response to a change in the angle of the detection target in a state where the plurality of semi-cylindrical walls are inserted in a comb-like shape into the gaps between the opposing surfaces of the plurality of cylindrical walls of the fixed electrode. And a movable shielding plate.
本発明では、固定電極の複数の円筒状の壁の対向する面間の隙間に可動遮蔽板の複数の半円筒状の壁を櫛歯状に入れ込んだ状態で、可動遮蔽板が検出対象の角度変化に応じて回転する。ここで、固定電極の径方向に2分割された複数の円筒状の壁の一方を第1の複数の半円筒状の壁、他方を第2の複数の半円筒状の壁とした場合、可動遮蔽板によって遮蔽される固定電極の第1および第2の複数の半円筒状の壁の対向する各面の電極の表面積が変化するため、第1の複数の半円筒状の壁の対向する各面の導体間の静電容量と、第2の複数の半円筒状の壁の対向する各面の導体間の静電容量とが変化する。したがって、この第1の複数の半円筒状の壁の対向する各面の導体間の静電容量や第2の複数の半円筒状の壁の対向する各面の導体間の静電容量の変化から、検出対象の角度を検出することが可能となる。 In the present invention, the movable shielding plate is the object to be detected in a state where the plurality of semicylindrical walls of the movable shielding plate are inserted in a comb-like shape into the gaps between the opposing surfaces of the plurality of cylindrical walls of the fixed electrode. Rotates according to angle change. Here, when one of a plurality of cylindrical walls divided into two in the radial direction of the fixed electrode is a first plurality of semi-cylindrical walls and the other is a second plurality of semi-cylindrical walls, it is movable. Since the surface areas of the electrodes on the opposing surfaces of the first and second plurality of semi-cylindrical walls of the fixed electrode shielded by the shielding plate change, each of the opposing surfaces of the first plurality of semi-cylindrical walls is changed. The capacitance between the conductors on the surface and the capacitance between the conductors on each of the opposing surfaces of the second plurality of semi-cylindrical walls change. Therefore, the capacitance between the conductors on the opposing surfaces of the first plurality of semicylindrical walls and the capacitance between the conductors on the opposing surfaces of the second plurality of semicylindrical walls are changed. Thus, the angle of the detection target can be detected.
本発明において、固定電極は、軸方向に直交するベース面と,このベース面を基台として軸方向に同心円状に一体的に形成された径が異なる複数の円筒状の壁と,この複数の円筒状の壁を径方向に2分割するスリットとを有する絶縁体よりなるベースと、複数の円筒状の壁の対向する各面のほゞ全面を覆うようにして形成された導体とから構成されている。このような電極構造とすることにより、必要なギャップを保ち、電極面積を集積し、あたかも静電容量の理論式におけるd(ギャップ)を一定に保ち、S(電極面積)を大きくとるようにして、小型化を図ることが可能となる。また、ギャップに関する公差の累積を少なくし、個体差や温度の影響も小さくすることが可能となる。 In the present invention, the fixed electrode includes a base surface orthogonal to the axial direction, a plurality of cylindrical walls having different diameters, which are integrally formed concentrically in the axial direction on the basis of the base surface, A base made of an insulator having a slit that divides a cylindrical wall into two in the radial direction, and a conductor formed so as to cover almost the entire surfaces of the opposing surfaces of the plurality of cylindrical walls. ing. By adopting such an electrode structure, the necessary gap is maintained, the electrode area is integrated, as if d (gap) in the theoretical formula of capacitance is kept constant, and S (electrode area) is increased. It is possible to reduce the size. In addition, the accumulation of tolerances related to the gap can be reduced, and the influence of individual differences and temperature can be reduced.
本発明では、第1の複数の半円筒状の壁の対向する各面の導体間の静電容量や第2の複数の半円筒状の壁の対向する各面の導体間の静電容量から検出対象の角度を検出することが可能であるが、必ずしも両方の静電容量を用いなくてもよい。すなわち、第1の複数の半円筒状の壁の対向する各面の導体間の静電容量から検出対象の角度を検出するようにしてもよく、第2の複数の半円筒状の壁の対向する各面の導体間の静電容量から検出対象の角度を検出するようにしてもよい(請求項2)。 In the present invention, the capacitance between the conductors on each face of the first plurality of semi-cylindrical walls and the capacitance between the conductors on each face of the second plurality of semi-cylindrical walls are determined. Although it is possible to detect the angle of the detection target, it is not always necessary to use both capacitances. That is, the angle of the object to be detected may be detected from the capacitance between the conductors on the opposing surfaces of the first plurality of semi-cylindrical walls. The angle of the detection target may be detected from the capacitance between the conductors on each surface.
本発明において、第1の複数の半円筒状の壁の対向する各面の導体間の静電容量と、第2の複数の半円筒状の壁の対向する各面の導体間の静電容量の両方を用いて検出対象の角度を検出する場合、例えば、第1の複数の半円筒状の壁の対向する各面の導体間の静電容量の合計値を第1の総静電容量値とし、第2の複数の半円筒状の壁の対向する各面の導体間の静電容量の合計値を第2の総静電容量値とし、第1の総静電容量値と第2の総静電容量値との差に基づいて検出対象の角度を検出するようにする(請求項3)。 In the present invention, the capacitance between the conductors on the opposing surfaces of the first plurality of semi-cylindrical walls and the capacitance between the conductors on the opposing surfaces of the second plurality of semi-cylindrical walls When the angle of the detection target is detected using both, for example, the total value of the capacitance between the conductors of the opposing surfaces of the first plurality of semi-cylindrical walls is the first total capacitance value. And the total value of the capacitance between the conductors of each of the opposing surfaces of the second plurality of semi-cylindrical walls is the second total capacitance value, and the first total capacitance value and the second The angle of the detection target is detected based on the difference from the total capacitance value.
本発明によれば、軸方向に直交するベース面と,このベース面を基台として軸方向に同心円状に一体的に形成された径が異なる複数の円筒状の壁と,この複数の円筒状の壁を径方向に2分割するスリットとを有する絶縁体よりなるベースと、複数の円筒状の壁の対向する各面のほゞ全面を覆うようにして形成された導体とを備えた固定電極と、軸方向に直交するベース面と、このベース面を基台として軸方向に同心円状に一体的に形成された径が異なる複数の半円筒状の壁とを有する導電体よりなる可動遮蔽板とを設け、可動遮蔽板の複数の半円筒状の壁を固定電極の複数の円筒状の壁の対向する面間の隙間に櫛歯状に入れ込んだ状態で検出対象の角度変化に応じて回転させるようにしたので、必要なギャップを保ち、電極面積を集積し、あたかも静電容量の理論式におけるd(ギャップ)を一定に保ち、S(電極面積)を大きくとることができるようにして、小型化を図り、数pFオーダ以上の静電容量を必要とする電動バルブアクチュエータの角度検出に適用することが可能となる。また、ギャップに関する公差の累積を少なくし、個体差や温度の影響も小さくすることが可能となる。 According to the present invention, a base surface orthogonal to the axial direction, a plurality of cylindrical walls having different diameters, which are integrally formed concentrically in the axial direction with the base surface as a base, and the plurality of cylindrical shapes A fixed electrode comprising a base made of an insulator having a slit that divides the wall of the wall into two in the radial direction, and a conductor formed so as to cover almost the entire surfaces of the opposing surfaces of the plurality of cylindrical walls. And a base plate perpendicular to the axial direction and a plurality of semi-cylindrical walls with different diameters, which are integrally formed concentrically in the axial direction with the base surface as a base, and a movable shielding plate made of a conductor In accordance with the change in the angle of the detection target with the plurality of semi-cylindrical walls of the movable shielding plate inserted in a comb-like shape in the gap between the opposing surfaces of the plurality of cylindrical walls of the fixed electrode Since it is rotated, the necessary gap is maintained, the electrode area is integrated, Moreover, d (gap) in the theoretical formula of capacitance is kept constant, and S (electrode area) can be made large so as to reduce the size, and the electric motor that requires capacitance of several pF order or more. It becomes possible to apply to the angle detection of a valve actuator. In addition, the accumulation of tolerances related to the gap can be reduced, and the influence of individual differences and temperature can be reduced.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明に係る静電容量型角度センサの一実施の形態の要部を示す外観斜視図である。同図において、10は固定電極、20は可動遮蔽板、30はプリント回路基板、40は角度検出部であり、可動遮蔽板20を固定電極10に組み合わせる前の状態を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an external perspective view showing a main part of an embodiment of a capacitance type angle sensor according to the present invention. In the figure, 10 is a fixed electrode, 20 is a movable shielding plate, 30 is a printed circuit board, and 40 is an angle detection unit, and shows a state before the
固定電極10は、セラミックスなどの線膨張係数の小さい絶縁体で形成されたベース11を主体とし、ベース11は、軸方向(図1中に一点鎖線で示す方向)に直交するベース面11−0と、このベース面11−0を基台として軸方向に同心円状に一体的に形成された径が異なる円筒状の壁11−1〜11−5と、この円筒状の壁11−1〜11−5を径方向に2分割(2等分に分割)するスリット11−6とを有している。
The
スリット11−6は、円筒状の壁11−1〜11−5の径方向の0゜の位置と180゜の位置とを結ぶ直線として、円筒状の壁11−1〜11−5の軸方向にベース11のベース面11−0まで所定の幅で設けられている。また、本実施の形態において、円筒状の壁11−1〜11−5の対向する各面の間隔は、全て等しくされている。
The slit 11-6 is an axial direction of the cylindrical walls 11-1 to 11-5 as a straight line connecting the 0 ° position and the 180 ° position in the radial direction of the cylindrical walls 11-1 to 11-5. The base surface 11-0 of the
また、固定電極10において、ベース11の円筒状の壁11−1〜11−5の対向する各面には、そのほゞ全面を覆うようにして銅などの導体のメッキが施され、このメッキが電極板12として形成されている。そして、このベース11を主体とする固定電極10をプリント回路基板30に載置し、円筒状の壁11−1〜11−5の対向する各面に形成されている電極板12とプリント回路基板30に形成されている回路パターンとの接続を図っている。
In the fixed
図2(a)にプリント回路基板20と組み合わされた固定電極10の平面図を、図2(b)に図2(a)におけるA−A線断面図を、図2(c)に図2(a)におけるB−B線断面図を示し、図3に図2(c)における固定電極10を斜め上方向から見た図を示す。
2A is a plan view of the fixed
ベース11の円筒状の壁11−1〜11−5の対向する各面に形成された電極板12には、スリット11−6によって径方向に2分割(2等分に分割)された円筒状の壁11−1〜11−5の一方を第1の半円筒状の壁11−1R〜11−5R、他方を第2の半円筒状の壁11−1L〜11−5Lとし、これら半円筒状の壁11−1R〜11−5Rおよび11−1L〜11−5Lに形成された電極板12のそれぞれに電気的につながる導体のピン13が接合されており、これら導体のピン13をプリント回路基板30に形成されたスルーホールに差し込み、プリント回路基板30の裏面側で半田接続することによって、固定電極10とプリント回路基板30とが組み合わせられている。
The
一方、可動遮蔽板20は、炭素鋼などの導電体よりなり、軸方向(図1中に一点鎖線で示す方向)に直交するベース面20−0と、このベース面20−0を基台として軸方向に同心円状に一体的に形成された径が異なる半円筒状の壁20−1〜20−4とを有している。また、可動遮蔽板20のベース面20−0の中心部には、半円筒状の壁20−1〜20−4と同方向に延びる回転軸20−5が一体的に形成されている。
On the other hand, the
図4(a)に図1において可動遮蔽20を下側から見た図(底面図)を、図4(b)に図4(a)における可動遮蔽20をA方向から見た図を、図4(c)に図4(a)における可動遮蔽20をB方向から見た図を示し、図5に図4(a)における可動遮蔽板20を斜め右方向から見た図を示す。
4A is a view (bottom view) of the
可動遮蔽板20は、図6に示すように、固定電極10の円筒状の壁11−1〜11−5の対向する面間の隙間に半円筒状の壁20−1〜20−4を櫛歯状に入れ込んだ状態で、固定電極10と組み合わされる。この場合、可動遮蔽板20の回転軸20−5は、固定電極10の中央の円筒状の壁11−1で囲まれた中空部11aを通して、プリント回路基板30の裏面側に突き出る。図6(a)は固定電極10に可動遮蔽板20を組み合わせた状態の平面図であり、図6(b)は図6(a)におけるC−C線断面図である。
As shown in FIG. 6, the
図1には可動遮蔽板20を固定電極10に組み合わせる前の状態を示しているが、本実施の形態の静電容量型角度センサ100は、図6に示されるように、可動遮蔽板20を固定電極10に組み合わせた状態で用いられる。
Although FIG. 1 shows a state before the
この静電容量型角度センサ100において、可動遮蔽板20は、回転軸20−5を中心として検出対象の角度変化に応じて回転する。すなわち、固定電極10の円筒状の壁11−1〜11−5の対向する面間の隙間に半円筒状の壁20−1〜20−4を櫛歯状に入れ込んだ状態で、可動遮蔽板20が回転軸20−5を中心として検出対象の角度変化に応じて回転する。
In this
図7にこの静電容量型角度センサ100の概略的な回路図を示す。この静電容量型角度センサ100では、固定電極10の半円筒状の壁11−1Rと11−2Rの対向する電極板12間に静電容量Q1Rが生じ、半円筒状の壁11−2Rと11−3Rの対向する電極板12間に静電容量Q2Rが生じ、半円筒状の壁11−3Rと11−4Rの対向する電極板12間に静電容量Q3Rが生じ、半円筒状の壁11−4Rと11−5Rとの対向する電極板12間に静電容量Q4Rが生じる。
FIG. 7 shows a schematic circuit diagram of the capacitance
また、固定電極10の半円筒状の壁11−1Lと11−2Lの対向する電極板12間に静電容量Q1Lが生じ、半円筒状の壁11−2Lと11−3Lの対向する電極板12間に静電容量Q2Lが生じ、半円筒状の壁11−3Lと11−4Lの対向する電極板12間に静電容量Q3Lが生じ、半円筒状の壁11−4Lと11−5Lとの対向する電極板12間に静電容量Q4Lが生じる。
Further, an electrostatic capacitance Q1 L is generated between the
プリント回路基板30には、静電容量Q1R〜Q4Rの同一極同士がつながるように、また静電容量Q1L〜Q4Lの同一極同士がつながるように、配線パターンが形成されている。これにより、静電容量Q1R〜Q4Rが並列に接続され、その静電容量の合計値がQR(QR=Q1R+Q2R+Q3R+Q4R)として端子T1,T2間より取り出される。また、静電容量Q1L〜Q4Lが並列に接続され、その静電容量の合計値がQL(QL=Q1L+Q2L+Q3L+Q4L)として端子T3,T4間より取り出される。
A wiring pattern is formed on the printed
プリント回路基板30と角度検出部40とは電気的な接続が図られており、プリント回路基板30から取り出された静電容量QR,QLが検出信号として角度検出部40に送られる。
The printed
図8に可動遮蔽板20の回転角度と静電容量QR,QLおよびQR−QLとの関係を示す。可動遮蔽板20の回転角度が変化すると、この可動遮蔽板20によって遮蔽される固定電極10の半円筒状の壁11−1R〜11−5Rおよび11−1L〜11−5Lの対向する各面の電極12の表面積が変化し、プリント回路基板30から取り出される静電容量QR,QLが変化する。この場合、静電容量QRが減少すると、逆に静電容量QLが増加し、静電容量QRが増加すると、逆に静電容量QLが減少する。角度検出部40は、この静電容量QR,QLと可動遮蔽板20の回転角度との関係から、静電容量QRとQLとの差(QR−QL)を求めることで、可動遮蔽板20の回転角度に比例した出力、すなわち検出対象の角度に比例した出力を得る。
FIG. 8 shows the relationship between the rotation angle of the
この静電容量型角度センサ100において、固定電極10は、セラミックなどの線膨張率の小さい絶縁体で形成されたベース11を主体とし、このベース11に径が異なる円筒状の壁11−1〜11−5を同心円状に形成し、この円筒状の壁11−1〜11−5の対向する各面に電極12を形成すると共に、この円筒状の壁11−1〜11−5をスリット11−6によって2分割した電極構造とされている。
In the capacitance
このような電極構造とすることにより、本実施の形態の静電容量型角度センサ100では、必要なギャップを保ち、電極面積を集積し、あたかも静電容量の理論式におけるd(ギャップ)を一定に保ち、S(電極面積)を大きくとるようにして、小型化を図り、数pFのオーダ以上の静電容量を必要とする電動バルブアクチュエータへの搭載を可能としている。
By adopting such an electrode structure, in the
本実施の形態の静電容量型角度センサ100は、電動バルブアクチュエータに限らず、適用温度範囲が比較的広く、スペースに余裕がないような装置において広く活用することが可能である。また、角度の検出部の構造はシンプルであるので、コスト面で有利であり、ギャップに関する公差の累積が少ないため、個体差や温度の影響も小さく、従来技術よりもロバスト性が向上する。
The
なお、上述した実施の形態では、角度検出部40において、静電容量QRとQLとの差(QR−QL)から検出対象の角度に比例した出力を得るようにしたが、必ずしも静電容量QRとQLの両方を用いなくてもよく、静電容量QRだけから検出対象の角度に比例した出力を得るようにしてもよく、逆に静電容量QLだけから検出対象の角度に比例した出力を得るようにしてもよい。静電容量QRとQLの何れか一方を用いる場合、円筒状の壁11−1〜11−5を径方向に2分割する位置は、必ずしも2等分に分割する位置としなくてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述した実施の形態では、円筒状の壁11−1〜11−5の対向する各面に銅などの導体のメッキを施して電極板12としたが、電極板12はメッキに限られるものでない。また、上述した実施の形態では、プリント回路基板30と角度検出部40とを切り離しているが、プリント回路基板30に角度検出部40を設けるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the opposing surfaces of the cylindrical walls 11-1 to 11-5 are plated with a conductor such as copper to form the
〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
[Extension of the embodiment]
The present invention has been described above with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the technical idea of the present invention.
10…固定電極、11…ベース、11−0…ベース面(基台)、11−1〜11−5…円筒状の壁、11−6…スリット、11−1R〜11−5R,11−1L〜11−5L2…半円筒状の壁、11a…中空部、12…電極、13…導体のピン、20…可動遮蔽板、20−0…ベース面(基台)、20−1〜20−4…半円筒状の壁、20−5…回転軸、30…プリント回路基板、40…角度検出部、100…静電容量型角度センサ。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
軸方向に直交するベース面と,このベース面を基台として前記軸方向に同心円状に一体的に形成された径が異なる複数の半円筒状の壁とを有し、この複数の半円筒状の壁を前記固定電極の複数の円筒状の壁の対向する面間の隙間に櫛歯状に入れ込んだ状態で、検出対象の角度変化に応じて回転する導電体よりなる可動遮蔽板と
を備えることを特徴とする静電容量型角度センサ。 A base surface orthogonal to the axial direction, a plurality of cylindrical walls with different diameters formed concentrically in the axial direction on the basis of the base surface, and the plurality of cylindrical walls in the radial direction A fixed electrode comprising: a base made of an insulator having a slit divided into two; and a conductor formed so as to cover almost the entire surface of each of the opposing surfaces of the plurality of cylindrical walls;
A plurality of semi-cylindrical walls, each having a base surface orthogonal to the axial direction, and a plurality of semi-cylindrical walls having different diameters, which are integrally formed concentrically in the axial direction based on the base surface. A movable shielding plate made of a conductor that rotates in response to a change in the angle of a detection target in a state where the wall of the fixed electrode is inserted in a gap between opposing surfaces of the plurality of cylindrical walls of the fixed electrode in a comb shape. A capacitance-type angle sensor comprising:
前記固定電極の前記径方向に2分割された複数の円筒状の壁の一方を第1の複数の半円筒状の壁、他方を第2の複数の半円筒状の壁とし、前記第1の複数の半円筒状の壁の対向する各面の導体間の静電容量と、前記第2の複数の半円筒状の壁の対向する各面の導体間の静電容量との少なくとも一方に基づいて、前記検出対象の角度を検出する角度検出部
を備えることを特徴とする静電容量型角度センサ。 The capacitive angle sensor according to claim 1,
One of the plurality of cylindrical walls divided into two in the radial direction of the fixed electrode is a first plurality of semi-cylindrical walls, and the other is a second plurality of semi-cylindrical walls. Based on at least one of the capacitance between the conductors on each face of the plurality of semi-cylindrical walls and the capacitance between the conductors on each face of the second plurality of semi-cylindrical walls. An electrostatic capacity type angle sensor comprising: an angle detection unit that detects an angle of the detection target.
前記角度検出部は、
前記第1の複数の半円筒状の壁の対向する各面の導体間の静電容量の合計値を第1の総静電容量値とし、前記第2の複数の半円筒状の壁の対向する各面の導体間の静電容量の合計値を第2の総静電容量値とし、第1の総静電容量値と第2の総静電容量値との差に基づいて前記検出対象の角度を検出する
ことを特徴とする静電容量型角度センサ。 The capacitance type angle sensor according to claim 2,
The angle detector
The total value of the capacitance between the conductors of each of the opposing surfaces of the first plurality of semi-cylindrical walls is defined as a first total capacitance value, and the second plurality of semi-cylindrical walls are opposed to each other. The total value of the capacitance between the conductors on each surface to be used is a second total capacitance value, and the detection target is based on the difference between the first total capacitance value and the second total capacitance value. Capacitance type angle sensor characterized by detecting the angle.
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