JPH03225222A - Electrostatic capacity type displacement detector - Google Patents

Electrostatic capacity type displacement detector

Info

Publication number
JPH03225222A
JPH03225222A JP2119690A JP2119690A JPH03225222A JP H03225222 A JPH03225222 A JP H03225222A JP 2119690 A JP2119690 A JP 2119690A JP 2119690 A JP2119690 A JP 2119690A JP H03225222 A JPH03225222 A JP H03225222A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
electrodes
common electrode
variable
screen
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2119690A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akio Fujita
藤田 暁夫
Atsushi Kanayama
金山 淳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawaguchiko Seimitsu KK
Original Assignee
Kawaguchiko Seimitsu KK
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 Kawaguchiko Seimitsu KK filed Critical Kawaguchiko Seimitsu KK
Priority to JP2119690A priority Critical patent/JPH03225222A/en
Publication of JPH03225222A publication Critical patent/JPH03225222A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To surely position and support respective electrodes and to hold high accuracy for a long period by supporting a common electrode at least on two positions in the axial direction with a supporting member and positioning a variable electrode, a reference electrode and the supporting member by using an inner cylinder face as a reference. CONSTITUTION:When respective AV voltages having the same frequency and potential and opposite phases are impressed to the variable electrode 2 and the reference electrode 3, capacities C1, C2 are respectively formed between the electrodes 2, 20 and between the electrodes 3, 20 and a current relating to a capacitance difference (C2 - C1) is detected from the electrode 20. When a screen 32 is positioned on the leftmost side, the electrode 3 is adjusted by an adjusting screw or the like fitted to the electrode so that both capacitances C1, C2 are made equal and setup a current obtained from the electrode 20 is turned to zero. When a spindle 33 is pressed into a stem 34, the head 32a of the screen 32 is moved in the right direction in a gap between the electrodes 2, 20. As the result of the movement, the opposed area of the electrodes 2, 20 is changed and the capacitance C1 is changed. At this time, the capacitance C2 is held at a fixed value. Thus, the capacity difference (C2 - C1) is generated by the movement of the spindle 33 and the moving amount of the spindle 33 can be detected.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、機械的な変位量を静電容量の変(ヒ量とし
て電気信号に変換するようにした静電容量型変位検出器
の構造に関するものであり、特に、同一中心線上に互い
に近接して設けられた複数のリング状の円筒電極と、こ
れら円筒電極とそれぞれ一定の隙間をもって同軸的に配
置された共通電極と、上記円筒電極のうちのひとつであ
る可変電極と共通電極との隙間内を軸方向に移動可能に
支持されたスピンドルと一体の円筒状のスクリーンとを
含み、このスクリーンの機械的な変位量を、円筒電極と
共通電極からなる容量の変化量として電気的に検出する
ようにした静電容量型変位検出器の構造の改良に関する
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a structure of a capacitive displacement detector that converts a mechanical displacement amount into an electrical signal as a capacitance variation. In particular, it relates to a plurality of ring-shaped cylindrical electrodes provided close to each other on the same center line, a common electrode coaxially arranged with each of these cylindrical electrodes with a certain gap, and a plurality of cylindrical electrodes. It includes a cylindrical screen integrated with a spindle that is supported so as to be movable in the axial direction within the gap between one of the variable electrodes and a common electrode, and the mechanical displacement of this screen is shared with the cylindrical electrode. This invention relates to an improvement in the structure of a capacitive displacement detector that electrically detects the amount of change in capacitance formed by electrodes.

〈従来の技術〉 従来のこの種の静電容量型変位検出器としては、例えば
英国特許第1347235号公報に開示されているもの
がある。
<Prior Art> A conventional capacitive displacement detector of this type is disclosed in British Patent No. 1347235, for example.

第4図はこの従来の静電容量型変位検出器の構造を示す
断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing the structure of this conventional capacitive displacement detector.

図に示すように、円筒状ケース51の内筒51a内面に
は絶縁部材54によって互いに絶縁された円筒状の第1
電極52と円筒状の第2電Th53が同軸的に設けられ
ている。
As shown in the figure, on the inner surface of the inner cylinder 51a of the cylindrical case 51, cylindrical first
The electrode 52 and a cylindrical second electrode Th53 are provided coaxially.

この電ffi!53の電極52と反対側の図中右側には
、絶縁部材56により電極53から絶縁されたガードリ
ング55が設けられている。
This electric ffi! A guard ring 55 insulated from the electrode 53 by an insulating member 56 is provided on the right side in the figure opposite to the electrode 52 of 53 .

又、共通電極57は円柱状のロッドからなり、その図中
右端がケース51の小径段部内筒51bに絶縁部材58
を介して電極52.53に対して同軸となるように取り
付けられている。
The common electrode 57 is made of a cylindrical rod, and its right end in the figure is connected to an insulating member 58 on the small-diameter stepped inner cylinder 51b of the case 51.
It is attached so as to be coaxial with respect to the electrodes 52 and 53 via.

この共通電極57の軸心にはネジ穴59が穴あけされて
おり、そこにセットオ、シロ0がネジ込まれている。又
、この共通電極57の側面には、ネジ穴59と出合うよ
うに複数の六61が穴あけされており、セットネジ60
の位置の調整によって、電極53と対向する共通電極5
7の面積を調整して、目的に応じて電fi53.57間
の容量の調整を可能としている。
A screw hole 59 is bored in the axis of the common electrode 57, into which a set o and a white o are screwed. Further, a plurality of holes 661 are bored on the side surface of this common electrode 57 so as to meet the screw holes 59, and set screws 60
By adjusting the position of the common electrode 5 facing the electrode 53
By adjusting the area of 7, it is possible to adjust the capacitance between electric fi 53 and fi 57 depending on the purpose.

スクリーン62は、電極52.57間の隙間内を軸方向
に動くことが可能なように、ケース51の端部にある軸
受63により摺動自在に支持されている。この軸受63
は絶縁部材64によって電極52と絶縁されている。
The screen 62 is slidably supported by a bearing 63 at the end of the case 51 so that it can move axially within the gap between the electrodes 52,57. This bearing 63
is insulated from the electrode 52 by an insulating member 64.

又、電極52.53からリード線65.66は、ケース
51の内筒51aと各電極及び絶縁部材の外周との隙間
を通ってスクリーン62の収納側とは反対側のケース5
1の図中右端部で電気測定装置のケーブル70に連結で
きるように引き出されている。
Further, the lead wires 65, 66 from the electrodes 52, 53 pass through the gaps between the inner tube 51a of the case 51 and the outer periphery of each electrode and insulating member to the case 5 on the opposite side of the housing side of the screen 62.
It is pulled out at the right end in Figure 1 so that it can be connected to a cable 70 of an electrical measuring device.

更に、ガードリング55からのリード線67は、アース
電位に接続されるため、他のり−ト線と同じくケース5
1の図中右端部に引き出されている。
Furthermore, since the lead wire 67 from the guard ring 55 is connected to the ground potential, the lead wire 67 from the guard ring 55 is connected to the case 5 like the other wires.
It is pulled out to the right end in Figure 1.

又、共通電極57からのリード線69も同じくケース5
1の図中右端部でケーブル71に連結されている。
Also, the lead wire 69 from the common electrode 57 is also connected to the case 5.
1 is connected to a cable 71 at the right end in the figure.

ケース51の図中右端部にはこれを覆うカバー72が取
り付けられており、このカバー72によりリード線65
.66.67及び69は保護されている。
A cover 72 is attached to the right end of the case 51 in the figure, and this cover 72 allows the lead wire 65 to be
.. 66, 67 and 69 are protected.

上記構造からなる検出器においては、共通電極57と第
1電i52との間に容量C1が形成され、共通型fi5
7と第2電極53との間に容量C2が形成される。
In the detector having the above structure, a capacitance C1 is formed between the common electrode 57 and the first electrode i52, and the common type fi5
A capacitor C2 is formed between the second electrode 7 and the second electrode 53.

この容量CIは、スクリーン62が電極57.52の隙
間内を軸方向に移動すると可変される。
This capacitance CI is varied as the screen 62 moves axially within the gap between the electrodes 57,52.

一方、容量C2は、スクリーン62が電8i!57.5
3との間に入り込まないので、変化せず一定に保たれる
On the other hand, the capacitor C2 has a screen 62 of 8i! 57.5
3, so it remains constant without changing.

このため、共通電極57から検出される容量C1、c2
の差分(C2C1)がスクリーン62の変位に比例して
変化し、これによりスクリーン62の変位を検出するも
のである。
Therefore, the capacitances C1 and c2 detected from the common electrode 57
The difference (C2C1) changes in proportion to the displacement of the screen 62, thereby detecting the displacement of the screen 62.

〈発明が解決しようとする課題〉 上記tI造からなる検出器においてその精度を確保する
ためには、円筒状の電極、特に第1電極52と共通電極
57とが常に精度良く同軸となるように配置、保持する
ことが好ましい。しかしながら、従来例の構造では、共
通電極57がその一端側の一箇所でしか固定されておら
ず、更に各円筒状電極52.53も絶縁部材54.56
.64及びガードリング55によって軸方向及び径方向
の位置出しを行う構造となっており、特に径方向には同
一基準面からの位置出し構造とはなっていなかった。従
って、組立時に、共通電極57と各円筒状電極52.5
3とを同軸的に位置付けることは極めて難しかった。
<Problems to be Solved by the Invention> In order to ensure the accuracy of the detector made of the above-mentioned tI structure, it is necessary to ensure that the cylindrical electrodes, especially the first electrode 52 and the common electrode 57, are always coaxial with high accuracy. It is preferable to place and hold it. However, in the conventional structure, the common electrode 57 is fixed only at one location on one end thereof, and each cylindrical electrode 52.53 is also fixed to the insulating member 54.53.
.. 64 and the guard ring 55, the structure is such that positioning is performed in the axial direction and the radial direction, and in particular, the structure is not such that positioning is performed from the same reference plane in the radial direction. Therefore, during assembly, the common electrode 57 and each cylindrical electrode 52.5
It was extremely difficult to position 3 on the same axis.

又、従来の検出器においては、共通型vf157が片持
ち状態で支持されているため、組立後の振動や衝撃に対
しても、共通電極57の開放端側か位置ずれしやすく不
安定であり、特に測定範囲を長くする場合には必然的に
共通電極57もその支持点からの長さを長くしなければ
ならず、より一層位置ずれしやすい状態となり、長期間
に亘って安定した精度を確保し続けることが難しいとい
う欠点も有していた。
In addition, in the conventional detector, the common type VF157 is supported in a cantilevered state, so the open end side of the common electrode 57 tends to shift position even when subjected to vibrations or shocks after assembly, making it unstable. In particular, when the measurement range is lengthened, the length of the common electrode 57 from its support point must also be increased, making it even more likely that the position will shift, making it difficult to maintain stable accuracy over a long period of time. It also had the disadvantage of being difficult to maintain.

更に、従来の検出器における共通電極57とスクリーン
62との間の隙間は、組立時の作業性及びその後の共通
電極57の径方向への位置ずれを予め見込んで、スクリ
ーン62と共通電極57とが接触しないように余裕をも
って設定しなければならず、その分検出器の径方向の寸
法が大きくなるという欠点も有していた。
Furthermore, the gap between the common electrode 57 and the screen 62 in the conventional detector is determined by taking into account workability during assembly and subsequent radial positional deviation of the common electrode 57. This also has the disadvantage that the radial dimension of the detector increases accordingly, as the detector must be set with a sufficient margin so that the detector does not come into contact with each other.

又、円筒状電極等の軸方向への位置決め等をするための
ガードリング55を設けていたので、これをリード線を
介してわざわざアース電位に落とさなければならず、構
造が複雑になり、コストアップとなっていた。
In addition, since a guard ring 55 was provided for positioning the cylindrical electrode in the axial direction, it had to be brought to ground potential via a lead wire, which complicated the structure and increased costs. It was up.

本発明は、各電極の位置決めと支持をより確実にするこ
とにより、長期間高精度を保つことができる静電容量型
変位検出器を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a capacitive displacement detector that can maintain high accuracy for a long period of time by ensuring the positioning and support of each electrode.

く課題を解決するための手段〉 本発明の静電容量型変位検出器は、内筒面を有する円筒
形をなすケースと、この内筒面を基準として同軸的に配
置された円筒状の可変電極及び基準電極と、この可変電
極及び基準電極の内周面に対して一定の隙間をもって配
置された円柱状の共通電極と、内筒面を基準として位置
決めされ且つ共通電極を少なくともその軸方向の二箇所
で支持する支持部材と、可変電極と共通電極との間の隙
間内を軸方向に移動可能に支持されたスクリーンとから
なる。
Means for Solving the Problems The capacitive displacement detector of the present invention includes a cylindrical case having an inner cylindrical surface, and a cylindrical variable case disposed coaxially with the inner cylindrical surface as a reference. An electrode and a reference electrode, a cylindrical common electrode arranged with a certain gap from the inner peripheral surfaces of the variable electrode and the reference electrode, and a cylindrical common electrode positioned with the inner cylindrical surface as a reference and with the common electrode at least in the axial direction. It consists of a support member supported at two locations, and a screen supported so as to be movable in the axial direction within the gap between the variable electrode and the common electrode.

く作用〉 本発明の検出器における共通電極は、支持部材によりそ
の軸方向の少なくとも二箇所で支持されている。従って
、−点で支持した場合に比べてその位置精度は長期間に
亘って向上し、更に振動や衝撃に対しても位置ずれを起
こすことなく精度良くその位置が保たれる。
Effects> The common electrode in the detector of the present invention is supported by a support member at at least two locations in its axial direction. Therefore, the positional accuracy is improved over a long period of time compared to the case of supporting at a negative point, and the position can be maintained with high precision without positional deviation even in the face of vibrations or shocks.

又、可変電極、基準電極及び支持部材は、いずれも内筒
面を基準として位置決めされているので、これらの位置
決めがしやすいと同時にその関係位置の精度も向上する
Furthermore, since the variable electrode, the reference electrode, and the support member are all positioned with the inner cylinder surface as a reference, their positioning is easy and the precision of their relative positions is improved.

このため、複数のリング状の円筒電極と共通電極との間
に形成される容量の変化量を検出してスクリーンの変位
を検出する際に、各電極の位置精度が向上しているため
高精度の変位検出を長期間行うことが可能となる。
Therefore, when detecting the displacement of the screen by detecting the amount of change in capacitance formed between multiple ring-shaped cylindrical electrodes and the common electrode, the positional accuracy of each electrode is improved, resulting in high accuracy. It becomes possible to perform displacement detection for a long period of time.

〈実施例〉 以下本発明の好適な実施例について図面に基づいて説明
する。
<Example> Hereinafter, preferred examples of the present invention will be described based on the drawings.

第1図(A)及び第1図(B)は本発明の一実施例に係
る静電容量型変位検出器の断面図を中央にて分断した断
面半裁図であり、第2図は第1図(B)に示されている
絶縁部材10近傍の拡大図、第3図は第2図のI−I線
矢視図である。
FIG. 1(A) and FIG. 1(B) are half-sectional views of a capacitive displacement detector according to an embodiment of the present invention, cut at the center, and FIG. FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of the insulating member 10 shown in FIG.

1は円筒状のケースであり、図中左右に開口しており、
その左右開口端内面にはそれぞれネジ部1a、1cが設
けられている。
1 is a cylindrical case with openings on the left and right sides in the figure.
Threaded portions 1a and 1c are provided on the inner surfaces of the left and right opening ends, respectively.

2は円筒状の可変電極であり、3は同じく円筒状の基準
電極で、これら二つの電極2.3は、ケースlの内筒面
1dによりガイドされた三つの略リング状をなす絶縁部
材4.10.5により互いに絶縁されると共に同軸的に
支持されている。
2 is a cylindrical variable electrode, 3 is a cylindrical reference electrode, and these two electrodes 2.3 are connected to three substantially ring-shaped insulating members 4 guided by the inner cylindrical surface 1d of the case l. .10.5 and are coaxially supported and insulated from each other.

この絶縁部材4.5には、可変電極2と基準電極3の各
一端部が挿入されており、絶縁部材10にはその図中左
右から可変電極2と基準電極3の各地の端部が挿入され
ている。この絶縁部材10の図中左右端面からはリング
状の突部10d、10eが突出しており、この突部10
d、10e内に電極2.3の端部を抱え込むことにより
各電極の端部を支持している。
One end of each of the variable electrode 2 and the reference electrode 3 is inserted into the insulating member 4.5, and each end of the variable electrode 2 and the reference electrode 3 is inserted into the insulating member 10 from the left and right in the figure. has been done. Ring-shaped protrusions 10d and 10e protrude from the left and right end faces of the insulating member 10 in the figure.
d, supporting the end of each electrode by tucking the end of the electrode 2.3 into 10e.

ケース1の内筒面1dは、ケース内に収納される部材の
径方向の同一基準ガイド面となるものであり、絶縁部材
4.10.5もこの内筒面1dに当接することにより径
方向に位置決めされている。
The inner cylindrical surface 1d of the case 1 serves as the same standard guide surface in the radial direction for the members housed in the case, and the insulating member 4.10.5 also comes into contact with this inner cylindrical surface 1d, so that the radial direction is positioned.

6は金属材よりなるシールドリングであり、絶縁部材5
の図中右端に嵌着され、その外周が内筒面1dに当接し
てガイドされている。尚、このシールドリング6の図中
左端面は、基準電極3の図中右端面に接触しないように
絶縁部材5に嵌着されている。
6 is a shield ring made of metal material, and the insulating member 5
It is fitted on the right end in the figure, and its outer periphery abuts and is guided by the inner cylinder surface 1d. The left end face of the shield ring 6 in the figure is fitted onto the insulating member 5 so as not to come into contact with the right end face of the reference electrode 3 in the figure.

7は絶縁部材よりなる支持リングで、その外周はケース
1の内筒面1dに当接してガイドされ、その図中左端面
はシールドリンク6の図中右端面に接触している。
Reference numeral 7 denotes a support ring made of an insulating member, whose outer periphery abuts and is guided by the inner cylindrical surface 1d of the case 1, and whose left end surface in the figure contacts the right end surface of the shield link 6 in the figure.

8は金属材よりなるシールド板で、その外周もケース1
の内筒面1dに当接してガイドされており、図中左端面
は支持リング7の図中右端面に接している。
8 is a shield plate made of metal material, and its outer periphery is also similar to case 1.
The left end surface in the figure is in contact with the right end surface of the support ring 7 in the figure.

9は金属材よりなるリングネジで、その外周にネジ部が
形成されており、ケース1のネジ部1aにネジ込まれて
いる。このリングネジ9は、シールド板8に当接してこ
れを図中左方向に押圧するようにケース1に取り付けら
れており、内筒面1dの図中左端に設けられている内方
に突出するリング状段部1bとこのリングネジ9との間
に介装される部品をこの間に挟持して、その軸方向の位
置を規制している。
Reference numeral 9 denotes a ring screw made of a metal material, which has a threaded portion formed on its outer periphery, and is screwed into the threaded portion 1a of the case 1. This ring screw 9 is attached to the case 1 so as to come into contact with the shield plate 8 and press it to the left in the figure, and a ring that protrudes inward is provided at the left end of the inner cylinder surface 1d in the figure. A component inserted between the stepped portion 1b and the ring screw 9 is held between them to regulate its axial position.

尚、この段部1bとリングネジ9間に介装されている部
品の径方向の位置は、内筒面1dにより規制されている
Note that the radial position of the component interposed between the step portion 1b and the ring screw 9 is regulated by the inner cylindrical surface 1d.

20は円柱状の共通電極であり、その図中右端には小径
段部20aが設けられている。この共通電極20の小径
段部20aは、支持リング7の中心に部品同志を損傷し
ないで分解・組立てできる程度の僅かな締め代をもって
挿入されており、その先端部の外周に設けられたネジ部
にナツト21が取り付けられて支持リング7に固定され
ている。
Reference numeral 20 denotes a cylindrical common electrode, and a small diameter stepped portion 20a is provided at the right end in the figure. The small-diameter stepped portion 20a of the common electrode 20 is inserted into the center of the support ring 7 with a slight tightening margin that allows for disassembly and assembly without damaging the components. A nut 21 is attached to and fixed to the support ring 7.

更に、この共通電極20は、絶縁部材10の中心穴10
aを貫通するように配置されており、この絶縁部材10
により軸方向の中程が支持されている。尚、この共通電
極20と絶縁部材10の中心穴10aとの嵌合状態も、
部品同志を損傷しないで分解・組立てできる程度の嵌め
合いに設定されている。
Furthermore, this common electrode 20 is connected to the center hole 10 of the insulating member 10.
a, and this insulating member 10
The middle part in the axial direction is supported by. Note that the fitting state between the common electrode 20 and the center hole 10a of the insulating member 10 is also as follows.
The fit is set to such an extent that parts can be disassembled and assembled without damaging each other.

この結果、共通電&20は支持リング7と絶縁部材10
により二箇所で支持されることになり、この支持リング
7と絶縁部材10により共通電極20を支持する支持部
材が構成されている。
As a result, the common voltage &20 is connected to the support ring 7 and the insulating member 10.
The common electrode 20 is supported at two locations, and the support ring 7 and the insulating member 10 constitute a support member that supports the common electrode 20.

11は絶縁部材10の外周より中心穴10aにかけて設
けられているネジ穴10bにネジ込まれた固定ネジであ
り、共通電極20の軸方向への移動を防止するために設
けられたものである。但し、この固定ネジ11は、中心
穴10aの内面による共通電極20の緊締力が弱い場合
に使用するものであり、必ずしも必要なものではない。
A fixing screw 11 is screwed into a screw hole 10b provided from the outer periphery of the insulating member 10 to the center hole 10a, and is provided to prevent the common electrode 20 from moving in the axial direction. However, this fixing screw 11 is used when the clamping force of the common electrode 20 by the inner surface of the center hole 10a is weak, and is not necessarily necessary.

22は断面がコ字状の絶縁キャップで、シールド板8の
中心穴に嵌着されていて、ナツト21をシールド板8か
ら絶縁している。
Reference numeral 22 denotes an insulating cap having a U-shaped cross section, which is fitted into the center hole of the shield plate 8 to insulate the nut 21 from the shield plate 8.

23はバネ受けで、絶縁材よりなり、共通電極20の図
中左端面にネジ結合されている。
A spring receiver 23 is made of an insulating material and is screwed to the left end surface of the common electrode 20 in the figure.

24.25.26は絶縁被覆されたリード線であり、リ
ード線24はその一端が共通電極20の図中右端面中心
より内方軸方向にあけられた穴内を通って共通電極20
内に入り、ネジ27によって電極20内でこれと電気的
に接続されている。
Reference numerals 24, 25, and 26 denote lead wires coated with insulation, and one end of the lead wire 24 passes through a hole drilled inward from the center of the right end surface of the common electrode 20 in the axial direction.
It is electrically connected within the electrode 20 by a screw 27.

又、リード線25の一端は、支持リング7、シールドリ
ング6、基準電極3、絶縁部材10をそれぞれ貫通して
可変電極2の図中右端に達し、そこでネジ28によって
可変電極2に電気的に接続される。更に、リード線26
の一端側は、支持リング7、シールドリング6をそれぞ
れ貫通して基準電極3内に達し、そこでネジ29によっ
て基準電極3と電気的に接続されている。又、各リード
線24.25.26の他端側は、シールド板8より図中
右方に引き出されており、ケース1の図中左開口端側の
ネジ部1aにネジ結合したコネクターキャップ30側の
リード線31に、キャップ30内でコネクタ(図示せず
)によって着脱自在に接続される。
Further, one end of the lead wire 25 passes through the support ring 7, the shield ring 6, the reference electrode 3, and the insulating member 10, respectively, and reaches the right end of the variable electrode 2 in the figure, where it is electrically connected to the variable electrode 2 by a screw 28. Connected. Furthermore, the lead wire 26
One end side passes through the support ring 7 and the shield ring 6, respectively, and reaches the inside of the reference electrode 3, where it is electrically connected to the reference electrode 3 by a screw 29. The other end of each lead wire 24, 25, 26 is pulled out to the right in the figure from the shield plate 8, and is connected to a connector cap 30 screwed to the threaded portion 1a of the case 1 on the left open end side in the figure. It is detachably connected to the side lead wire 31 within the cap 30 by a connector (not shown).

32は円筒状のスクリーンで、スピンドル部33と一体
に形成されており、ケース1の図中左開口端の内面に設
けられたネジ部ICにネジ結合されたステム34内の二
つの軸受35.36によって摺動自在に支持されている
32 is a cylindrical screen that is integrally formed with the spindle portion 33, and has two bearings 35. It is slidably supported by 36.

37はガイドピンで、ステム34に圧入固定されており
、その先端は軸受36を貫通してスクリーン32に設け
られたガイド溝り2a内に入り込むように設定されてい
る。このスクリーン32のガイド溝32aは、スクリー
ン32の移動方向に形成されており、このガイド溝り2
a内にガイドピン37が入り込むことにより、スクリー
ン32は軸方向移動時にこのガイドビン37により案内
されると共にその回転も防止される。
Reference numeral 37 denotes a guide pin, which is press-fitted into the stem 34 and whose tip is set to pass through the bearing 36 and enter the guide groove 2a provided in the screen 32. The guide groove 32a of this screen 32 is formed in the moving direction of the screen 32.
By inserting the guide pin 37 into the inside a, the screen 32 is guided by the guide pin 37 during axial movement and its rotation is also prevented.

38は圧縮コイルスプリングであり、スクリーン32の
内底部32bと、共通型[!20の端面にネジ込まれた
バネ受け23との間に介装されており、スクリーン32
及びスピンドル部33を常時ステム34の外方に押圧す
るものである。
38 is a compression coil spring, which is the same type as the inner bottom 32b of the screen 32 [! The screen 32 is interposed between the spring receiver 23 screwed into the end surface of the screen 32
And the spindle part 33 is always pressed outward of the stem 34.

3つは測定子で、スピンドル部33の先端にネジ結合さ
れている。
Three are measuring heads, which are screwed to the tip of the spindle portion 33.

第2図において、符号12は金属材よりなるリング板状
のシールドプレートであり、その端面に対して垂直に植
設された金属よりなるパイプ13を有する。このシール
ドプレー1・12は隙間をもって共通電極20に外嵌さ
れており、パイプ13は絶縁部材10に設けられている
小穴10cに挿入されている。このパイプ13内には、
可変電極2のリード線25が挿通されており、パイプ1
3内のリード線25はこのパイプ13によってシールド
されている。
In FIG. 2, reference numeral 12 denotes a ring plate-shaped shield plate made of a metal material, and has a pipe 13 made of metal installed perpendicularly to the end face thereof. The shield plates 1 and 12 are fitted onto the common electrode 20 with a gap, and the pipe 13 is inserted into a small hole 10c provided in the insulating member 10. Inside this pipe 13,
The lead wire 25 of the variable electrode 2 is inserted, and the pipe 1
The lead wire 25 inside the pipe 3 is shielded by this pipe 13.

14はプラスチックシートよりなるリング状の絶縁シー
トで、シールドプレート12と基準電極3の図中左端と
の間に設けられていて、これらを絶縁している。
Reference numeral 14 denotes a ring-shaped insulating sheet made of a plastic sheet, which is provided between the shield plate 12 and the left end of the reference electrode 3 in the figure to insulate them.

15はケース1のネジ穴に結合されてケース内に達する
導通ネジであり、その先端がパイプ13に接触して、パ
イプ13とシールドプレート12をケース1と同電位く
アース電位)にするためのものである。このため、シー
ルドプレート12を電極2.3に位置付け、更にアース
電位にすることにより、電極2.3はシールドされるこ
とになる。
15 is a conductive screw that is connected to a screw hole in case 1 and reaches inside the case, and its tip contacts pipe 13 to bring pipe 13 and shield plate 12 to the same potential as case 1 (earth potential). It is something. Therefore, by positioning the shield plate 12 on the electrode 2.3 and further bringing it to earth potential, the electrode 2.3 is shielded.

上記構成からなる検出器における可変電極2、基準電極
3及び共通型f!20は、前述したように、絶縁部材4
.10.5、支持リング7及びシールド板8と共にケー
ス1の段部1bとリングネジ9との間に挟持されて軸方
向に位置決めされている。
The variable electrode 2, the reference electrode 3, and the common f! 20 is the insulating member 4 as described above.
.. 10.5, it is held between the step portion 1b of the case 1 and the ring screw 9 together with the support ring 7 and the shield plate 8, and is positioned in the axial direction.

又、これらの電極2.3.20は、絶縁部材4.10.
5及び支持リング7がいずれもケース1の内筒面1dを
基準として径方向に位置決めされているため、全て同一
面を基準として同軸的に位置決めされることになる。
These electrodes 2.3.20 are also connected to insulating members 4.10.
5 and the support ring 7 are both positioned in the radial direction with the inner cylinder surface 1d of the case 1 as a reference, so they are all positioned coaxially with the same surface as a reference.

尚、この実施例では円筒状の電極として可変電極2と基
準電極3の二つを用いたものを図示説明しているが、円
筒状電極の数を三つあるいはそれ以上に決定することも
可能であり、必要に応じて設定され、実施例に限定され
るものではない。
In this embodiment, two cylindrical electrodes, the variable electrode 2 and the reference electrode 3, are illustrated and explained, but it is also possible to determine the number of cylindrical electrodes to be three or more. This is set as necessary and is not limited to the example.

又、金属材よりなるシールドリング6は、その外周面が
内筒面1dに接しているためケース1と同電位(アース
電位)になっており、又、シールド板8はリングネジ9
を介してケース1と同電位(アース電位)になっている
。従って、ケース1の段部1bとリングネジ9との間に
ある金属材からなる部品は、電i2.3を除いて全てケ
ース1と同電位になっている。
Further, the shield ring 6 made of a metal material has the same potential (earth potential) as the case 1 because its outer peripheral surface is in contact with the inner cylindrical surface 1d, and the shield plate 8 is connected to the ring screw 9.
It is at the same potential (earth potential) as case 1 through. Therefore, the parts made of metal between the step portion 1b of the case 1 and the ring screw 9 are all at the same potential as the case 1 except for the electric potential i2.3.

次に本実施例に係る検出器の作用と特徴を説明する。Next, the operation and characteristics of the detector according to this embodiment will be explained.

上記検出器における可変型tF!2と基準電極3にそれ
ぞれ同一周波数で同電位の逆相の交流電圧を印加すると
、可変型f!2と共通型120との間及び基準電極3と
共通電極20との間にはそれぞれ容Jic、及びC2が
形成され、共通型[20からは容量差(C2−CI)に
係る電流が検出される。
Variable tF! in the above detector! 2 and the reference electrode 3, when an AC voltage of the same frequency and the same potential and opposite phase is applied to each, the variable f! 2 and the common type 120 and between the reference electrode 3 and the common electrode 20, capacitors Jic and C2 are formed, respectively, and a current related to the capacitance difference (C2-CI) is detected from the common type [20]. Ru.

今、第1図(A)、(B)に図示するように、スクリー
ン32が図中最左端に位置する状態のときに、基準電極
3に設けられた調整ネジ(図示せず)などによって、容
量C1と02が等しくなるように調整し、共通電極20
から得られる電流がゼロとなるように設定する。
Now, as shown in FIGS. 1(A) and 1(B), when the screen 32 is located at the leftmost position in the figures, the adjustment screw (not shown) provided on the reference electrode 3, etc. Adjust the capacitances C1 and 02 to be equal, and connect the common electrode 20
Set so that the current obtained from is zero.

そこで、スピンドル33をステム34内に押し込むと、
スクリーン32の先端32aは可変電極2と共通電極2
0との隙間内を点線で図示するように図中右方向に移動
する。
Then, when the spindle 33 is pushed into the stem 34,
The tip 32a of the screen 32 is connected to the variable electrode 2 and the common electrode 2.
0 in the right direction in the figure as shown by the dotted line.

このようにスクリーン32が移動すると、可変電極2と
共通電極20との対向面積は変化(この場合には減少)
し、容量C1が変化(減少)する。
When the screen 32 moves in this way, the opposing area between the variable electrode 2 and the common electrode 20 changes (in this case, decreases).
Then, the capacitance C1 changes (decreases).

このときに、容量C2は基準電極3と共通電極20との
対向面積が変化しないので変化せず、一定に保たれてい
る。
At this time, the capacitance C2 does not change and is kept constant because the opposing area between the reference electrode 3 and the common electrode 20 does not change.

従って、容量差(C2Ct)はスピンドル33の移動に
より生じ、スピンドル33の移動量に応じて変化する。
Therefore, the capacitance difference (C2Ct) is caused by the movement of the spindle 33, and changes depending on the amount of movement of the spindle 33.

このため、容量差(C2ct)に比例して変化する共通
型[!20からの電流によりスピンドル33の移動量を
検出することができる。
Therefore, the common type [!] changes in proportion to the capacitance difference (C2ct). The amount of movement of the spindle 33 can be detected by the current from the spindle 20.

上記のような検出器においては、スピンドル部33が単
位長さ変位したときに得られる容量の変化量が、測定範
囲中とこでも一定の値であることが検出器を評価する上
で極めて重要な項目となっている。
In the above-mentioned detector, it is extremely important in evaluating the detector that the amount of change in capacitance obtained when the spindle section 33 is displaced by a unit length is a constant value throughout the measurement range. It is an item.

このように構成するには、可変電極2と共通電極20と
を誤差なく同軸となるように位置決めすることが必要で
あり、更に振動や衝撃によってその同軸度が損なわれる
ことなく、長期に亘って安定していることが必要である
In order to configure this, it is necessary to position the variable electrode 2 and the common electrode 20 so that they are coaxial without error, and furthermore, it is necessary to position the variable electrode 2 and the common electrode 20 so that they are coaxial with each other, and furthermore, the coaxiality is not impaired by vibration or shock and can be maintained for a long period of time. It needs to be stable.

この点に関して、本実施例においては、共通電極20を
二箇所で支持することにより共通電極20と可変電極2
との同軸度を確保している。即ち、その一箇所はスクリ
ーン部33が挿通する側とは反対側にある小径段部20
aを支持する支持リング7に支持部分を設けており、も
う一箇所はこの小径段部20aからできるだけ離れたし
かもスクリーン部33の移動の妨げとならない可変電極
2と基準電[!3との間に位置する絶縁部材10に支持
する部分を設けている。
Regarding this point, in this embodiment, by supporting the common electrode 20 at two places, the common electrode 20 and the variable electrode 2
This ensures coaxiality with the That is, one of the locations is the small diameter stepped portion 20 on the opposite side to the side through which the screen portion 33 is inserted.
The support ring 7 that supports a is provided with a support part, and the other part is located as far away as possible from this small diameter stepped part 20a and does not interfere with the movement of the screen part 33, and the variable electrode 2 and the reference voltage [! A supporting portion is provided on the insulating member 10 located between the insulating member 3 and the insulating member 3.

このように共通電極20を二箇所で支持する支持部材と
しての支持リング7と絶縁部材10のそれぞれの中心穴
と共通電極20の外周は、予め部品の状態で精度良く同
軸度を確保することが可能である。又、これら支持リン
グ7と絶縁部材10の外周面は、二つの電8ii2.3
を支持する絶縁部材4.5と同様に、ケース1の内筒面
1dによってガイドされている。このため、共通電極2
0は、内筒面1dを基準として同軸的に精度良く支持さ
れることになる。
In this way, the center hole of the support ring 7 and the insulating member 10, which serve as supporting members that support the common electrode 20 at two locations, and the outer periphery of the common electrode 20 can be precisely coaxially secured in advance in the state of the parts. It is possible. Further, the outer peripheral surfaces of the support ring 7 and the insulating member 10 are connected to two electric currents 8ii2.3
Similarly to the insulating member 4.5 supporting the insulating member 4.5, it is guided by the inner cylindrical surface 1d of the case 1. For this reason, the common electrode 2
0 is coaxially and precisely supported with the inner cylinder surface 1d as a reference.

〈発明の効果〉 本発明によれば、共通電極を二つの支持部材によりその
軸方向において支持すると共に、その二つの支持部材を
他の電極の支持部材と同様に基準ガイド面としてのケー
スの内筒面を基準として位置決めしているので、ケース
内に各部品を組み込むだけで容易にしかも精度良く電極
同志の同軸度を得ることができる。
<Effects of the Invention> According to the present invention, the common electrode is supported in its axial direction by two supporting members, and the two supporting members are used as reference guide surfaces inside the case in the same way as supporting members for other electrodes. Since positioning is performed using the cylindrical surface as a reference, coaxiality of the electrodes can be easily and precisely obtained by simply assembling each component within the case.

更に、共通電極を二つの支持部材によって支持している
ことから、振動や衝撃による電極間の位置ずれの発生を
防ぐことができ、組立時に得られた性能を長期間に亘っ
て良好に保持することができる。従って、振動が生じる
環境下、特に工作機械などに直接検出器を取り付けて使
用することも可能である。
Furthermore, since the common electrode is supported by two supporting members, it is possible to prevent positional deviation between the electrodes due to vibration or impact, and the performance obtained during assembly is maintained well over a long period of time. be able to. Therefore, it is also possible to use the detector directly attached to a machine tool, etc., in an environment where vibrations occur.

又、電極間の位置精度を強固に保持することができるの
で、共通電極と可変電極間の隙間を従来の検出器に比べ
て小さくすることが可能であり、その分検出器の径方向
の寸法を小さくして小型化することや、ケースの肉厚を
厚くして検出器全体の剛性を更に増すことも可能である
In addition, since the positional accuracy between the electrodes can be strongly maintained, the gap between the common electrode and the variable electrode can be made smaller compared to conventional detectors, and the radial dimension of the detector can be reduced accordingly. It is also possible to further increase the rigidity of the entire detector by making it smaller, or by increasing the thickness of the case.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(A)及び第1図(B)は本発明の一実施例に係
る静電容量型変位検出器の断面図を中央にて分断した断
面半裁図、 第2図は第1図(B)に示されている絶縁部材10近傍
の拡大図、 第3図は第2図のI−1線矢視図、 第4図は従来の静電容量型変位検出器の構造を示す断面
図である。 1・・・ケース、  1d・・・内筒面、2・・・可変
電極、 3・・・基準電極、4.5.10・・・絶縁部
材、 7・・・支持リング、 9・・・リングネジ、10a・
・・中心穴、 10d、10e・・・突部、 20・・・共通電極、 20a・・・小径段部、 21・・・ナツト、  32・・・スクリーン、33・
・・スピンドル部。
1(A) and 1(B) are cross-sectional views of a capacitive displacement detector according to an embodiment of the present invention, cut in half at the center, and FIG. B) is an enlarged view of the vicinity of the insulating member 10, FIG. 3 is a view taken along the line I-1 in FIG. 2, and FIG. 4 is a sectional view showing the structure of a conventional capacitive displacement detector. It is. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Case, 1d... Inner cylinder surface, 2... Variable electrode, 3... Reference electrode, 4.5.10... Insulating member, 7... Support ring, 9... Ring screw, 10a・
... center hole, 10d, 10e... protrusion, 20... common electrode, 20a... small diameter stepped portion, 21... nut, 32... screen, 33...
...Spindle part.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)内筒面を有する円筒形をなすケースと、前記内筒
面を基準として同軸的に配置された円筒状の可変電極及
び基準電極と、該可変電極及び基準電極の内周面に対し
て一定の隙間をもつて配置された円柱形状の共通電極と
、前記内筒面を基準として位置決めされ且つ前記共通電
極を少なくともその軸方向の二箇所で支持する支持部材
と、前記可変電極と共通電極との間の隙間内を軸方向に
移動可能に支持されたスクリーンを含む静電容量型変位
検出器。
(1) A cylindrical case having an inner cylindrical surface, a cylindrical variable electrode and a reference electrode arranged coaxially with respect to the inner cylindrical surface, and a cylindrical case with respect to the inner peripheral surface of the variable electrode and reference electrode. a cylindrical common electrode disposed with a certain gap between them; a support member positioned with respect to the inner cylindrical surface and supporting the common electrode at at least two points in the axial direction; and a support member common to the variable electrode. A capacitive displacement detector that includes a screen supported so as to be axially movable within a gap between the electrodes.
(2)前記共通電極は、前記基準電極の一端に隣接する
端部と、該基準電極と可変電極との間に位置する部分が
前記支持部材により支持されていることを特徴とする請
求項1記載の静電容量型変位検出器。
(2) The common electrode is characterized in that an end portion adjacent to one end of the reference electrode and a portion located between the reference electrode and the variable electrode are supported by the support member. The capacitive displacement detector described.
(3)前記共通電極の前記基準電極と可変電極の間に位
置する部分を支持する支持部材には、その軸方向の両端
面より突出するリング状突部が設けられ、該リング状突
部により前記可変電極と基準電極の各一方の端部を支持
することを特徴とする請求項2記載の静電容量型変位検
出器。
(3) A support member that supports a portion of the common electrode located between the reference electrode and the variable electrode is provided with a ring-shaped protrusion that protrudes from both end faces in the axial direction, and the ring-shaped protrusion 3. The capacitive displacement detector according to claim 2, wherein the capacitive displacement detector supports one end of each of the variable electrode and the reference electrode.
JP2119690A 1990-01-31 1990-01-31 Electrostatic capacity type displacement detector Pending JPH03225222A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2119690A JPH03225222A (en) 1990-01-31 1990-01-31 Electrostatic capacity type displacement detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2119690A JPH03225222A (en) 1990-01-31 1990-01-31 Electrostatic capacity type displacement detector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03225222A true JPH03225222A (en) 1991-10-04

Family

ID=12048213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2119690A Pending JPH03225222A (en) 1990-01-31 1990-01-31 Electrostatic capacity type displacement detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH03225222A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH06168833A (en) Current and voltage converter for metal- encapsulated and gas-insulated high- voltage apparatus
GB2314632A (en) Integrated capacitive sensor device
JPH07139905A (en) Rotary angle sensor
JP2017009576A (en) Voltage detection probe and measurement device
US6688006B2 (en) Rotational angle sensor assembly
JPH03225222A (en) Electrostatic capacity type displacement detector
US2365592A (en) Electrical measuring apparatus
JPH03257325A (en) Electrostatic capacity type displacement detector
JPH042915A (en) Capacitive displacement detector
US7138808B2 (en) Movable apparatus, a measuring apparatus, a capacitive distance sensing apparatus, and a positioning device
JP3365082B2 (en) Vacuum condenser
US4415949A (en) Air trimmer capacitor
JPH0422814A (en) Electrostatic capacity type displacement detector
CN113631894B (en) Positioning in a high pressure chamber
JPH04175531A (en) Displacement sensor for air suspension
US4580094A (en) Active capacitive voltage transformer
JPH02228581A (en) Static capacitance-operated detector
CN110573866B (en) Measuring device for measuring liquids
JPH0422815A (en) Electrostatic capacity type displacement detector
JPH02232585A (en) Capacitance type detector
JPS61226362A (en) Steering torque detector in power steering gear device
CN217504657U (en) Dimension measuring device
JP2526208Y2 (en) Standard capacitor with built-in gas-insulated conduit
JP2733584B2 (en) Lens barrel
JP2008134167A (en) Acceleration sensor