JP6371643B2 - 静電エンコーダ - Google Patents
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Description
中継電極の電極周期L1(1p)に対する送信電極及び検出電極の電極周期L2(0.75p)の比を4対3にすると、隣り合う送信電極及び検出電極に対する中継電極の相対的な位置関係は1/4(0.25p)ずつずれる。従って移動子42が固定子41上を移動すると、移動子42の移動量dに応じて、固定子41の電極と移動子42の電極との間の対向面積は、図7に示されるように0.25pずつ位相が異なる三角波となる。また、中継電極の数を5本とし、送信電極及び検出電極の幅を中継電極の幅に合わせ、かつ電極周期L1(1p)と電極周期L2(1.25p)との比L1/L2を4対5とした場合も、0.25pずつ位相が異なる三角波が得られる。その対向面積は電極間の静電容量に対応するので、その静電容量を以下のように電気的に検出することにより、移動子42の移動量dを検出することができる。
V1∝Vsinωt・sin2πd/p (1)
V2∝Vsinωt・cos2πd/p (2)
ここで、pは中継電極の電極周期L1を表す。式(1),(2)によって表される検出信号V1,V2は、移動子42の移動量dに応じて図10に示される電圧波形が出力される。
41,101 固定子
42,102 移動子
43a〜43d,103a〜103d 送信電極
44a〜44d,104a〜104d 検出電極
45,105 中継電極
50,160,210 変位量算出回路
150,190,200 回転子
151,191,201 固定子
152,192,202 中継電極
153a〜153d,193,203 送信電極
154a〜154d,194,204 検出電極
Claims (13)
- 第1及び第2絶縁部材の相対向する表面上に配置される電極により形成される静電容量を用いて前記絶縁部材間の測定方向の変位を計測する静電エンコーダにおいて、前記電極は、
前記第1絶縁部材に予め定める第1電極周期で前記測定方向に配置される3又はそれ以上の中継電極と、
前記第2絶縁部材に前記第1電極周期とは異なる予め定める第2電極周期で前記測定方向に配置される送信電極及び検出電極であって、前記測定方向と直角方向に形成された1対の送信電極及び検出電極が前記測定方向に4の倍数個配置され、前記中継電極は前記送信電極及び検出電極の複数の電極対と静電容量を形成する、送信電極及び検出電極と、
から構成されることを特徴とする静電エンコーダ。 - 前記送信電極は、連続する2つの前記送信電極を電気的に結合した送信電極セットを順次形成し、1つ置きの前記送信電極セットを電気的に結合してそれぞれ入力端子に結合することを特徴とする請求項1記載の静電エンコーダ。
- 前記検出電極は、4つ置きの前記検出電極を電気的に結合した電極相を順次4相形成し、前記4相の電極相を4つの出力端子にそれぞれ結合することを特徴とする請求項1記載の静電エンコーダ。
- 前記検出電極は、前記測定方向にk個の連続した検出電極からなる、4の倍数個の電極群に分けられ、4つ置きの前記電極群に含まれる検出電極を電気的に結合した電極相を4相形成し、前記4相の電極相を出力端子にそれぞれ結合することを特徴とする請求項1記載の静電エンコーダ。
- 前記第2電極周期は、前記第1電極周期と前記第1電極周期の1/4の差があることを特徴とする請求項1記載の静電エンコーダ。
- 前記第1電極周期と前記第2電極周期との比は、3対4又は5対4であることを特徴とする請求項1記載の静電エンコーダ。
- 前記送信電極及び検出電極の前記測定方向の幅は、前記中継電極の前記測定方向の幅と同じであることを特徴とする請求項1記載の静電エンコーダ。
- 前記中継電極は前記第1絶縁部材上の予め定める中心点から放射上に配置され、前記送信電極及び検出電極は前記中心点に対向する前記第2絶縁部材上の中心点から放射上に配置されることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか記載の静電エンコーダ。
- 前記変位は、前記測定方向の距離又は回転角であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか記載の静電エンコーダ。
- 予め定める第1電極周期で測定方向に配置される3及びそれ以上の中継電極を配置する変位子と、
前記第1電極周期とは異なる予め定める第2電極周期で前記測定方向に配置される送信電極及び検出電極を配置する固定子であって、前記測定方向と直角方向に形成された1対の送信電極及び検出電極が前記測定方向に4の倍数個配置され、前記送信電極に高周波信号が入力され、前記検出電極は4つ置きの検出電極を電気的に結合した電極相を4相形成し、前記中継電極は前記送信電極及び検出電極の複数の対と静電容量を形成する、固定子と、
前記4つの電極相から出力される出力信号に基づいて、前記変位子と前記固定子との間の前記測定方向の相対的な変位を表す検出信号を導出する信号処理回路と、
から構成されることを特徴とする静電エンコーダ。 - 前記送信電極は、連続する2つの前記送信電極を電気的に結合した送信電極セットを順次形成し、1つ置きの送信電極セットを電気的に結合してそれぞれ入力端子に結合し、一方の入力端子に前記高周波信号を入力し、他方の入力端子に前記高周波信号の極性を反転した高周波信号を入力することを特徴とする請求項10記載の静電エンコーダ。
- 前記高周波信号が入力された電極相から出力される出力信号、及び、前記反転高周波信号が入力された電極相から出力される出力信号に基づいて、前記検出信号を導出することを特徴とする請求項11記載の静電エンコーダ。
- 前記変位子は、移動子又は回転子であることを特徴とする請求項10又は11記載の静電エンコーダ。
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JP2014179120A JP6371643B2 (ja) | 2014-09-03 | 2014-09-03 | 静電エンコーダ |
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JP2014179120A JP6371643B2 (ja) | 2014-09-03 | 2014-09-03 | 静電エンコーダ |
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Family Applications (1)
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JP2010101729A (ja) * | 2008-10-23 | 2010-05-06 | Seidensha Co Ltd | 静電型エンコーダ |
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