JPH0634304A

JPH0634304A - 静電容量型測長器

Info

Publication number: JPH0634304A
Application number: JP20703392A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kanayama; 淳金山; Akio Fujita; 暁夫藤田
Original assignee: Kawaguchiko Seimitsu KK
Current assignee: Kawaguchiko Seimitsu KK
Priority date: 1992-07-13
Filing date: 1992-07-13
Publication date: 1994-02-08

Abstract

(57)【要約】【目的】演算回路等の精度の高い電子回路を省くこと
のできる静電容量型測長器を得る。【構成】測定リング電極Ａ内に軸方向に移動するスク
リーンを設けると共に測定コア電極Ｂを設け、その周面
の一部を絶縁部材１７を介してシールドリング１８でシ
ールドする。また、補正コア電極、基準コア電極とそれ
ぞれ異なる容量を形成する複数個の補正リング電極Ｆ₁
〜Ｆ₅ と基準リング電極Ｈ₁ 〜Ｈ₅ とを設けて補正コア
電極Ｇ₁ 〜Ｇ₅ 、基準コア電極Ｉ₁ 〜Ｉ₅ を挿通し、各
コア電極に共通に電圧Ｅ_m を加える。【効果】測定範囲が切替点で分割され、各切替点で精
度の補正が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、物体の変位量を静電
容量の変化として検出し、これを電気信号に変換して取
り出すようにした静電容量型測長器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図１３は従来の静電容量型測長器の検出
器部分を示す構成図である。図１３において、１は測定
リング電極、２は測定リング電極１と同軸的に配された
基準リング電極、３は測定リング電極１と基準リング電
極２の中心軸上に共通に配されたコア電極、４はコア電
極３が嵌合されると共に測定リング電極１内で同軸的に
ｘ方向に移動するリング状のスクリーンで電気的に接地
されている。Ｃ_m は測定リング電極１、コア電極３及び
スクリーン４で構成される測定キャパシタ、Ｃ_rは基準
リング電極２とコア電極３とで構成される基準キャパシ
タである。

【０００３】次に上記構成による動作について説明す
る。図１３に示すように、検出器の要部は、測定キャパ
シタＣ_m 、基準キャパシタＣ_r 、スクリーン４より構成
されていて、測定キャパシタＣ_m と基準キャパシタＣ_r
のコア電極３は共通である。測定キャパシタＣ_m 、基準
キャパシタＣ_r は同じ誘電体で構成されていて、測定キ
ャパシタＣ_m には基準方形波電圧Ｖ_r が、基準キャパシ
タＣ_r には測定方形波電圧Ｖ_m が印加される。Ｖ_r とＶ
_m は同一周波数で互いに逆相の方形波電圧であり、Ｖ_r
は一定の変化しない電圧、Ｖ_m は可変の電圧である。ス
クリーン４が移動し、Ｃ_m のキャパシタンスｃ_m が変化
すると、電子装置（図示せず）により、コア電極３に誘
導されるＡＣ電圧が零となるように、Ｖ_m が変化させら
れる。このことは、『Ｃ_m にＶ_r を印加したときにＣ_m
に発生する電流ｉ_r と、Ｃ_r にＶ_m を印加したときにＣ
_r に発生する電流ｉ_m との和が零となるようにＶ_m を変
化させる。』ことと同等である。これにより次の式が成
り立つ。ｃ_m Ｖ_r ＋ｃ_r Ｖ_m ＝０Ｖ_m ＝−Ｖ_r ｃ_m ／ｃ_r ・・・・・（１）（１）式において、Ｖ_m とＶ_r は位相差が１８０度ある
ため、異符号となり、Ｖ_r ＝−Ｖ_r1と表わすと、Ｖ_m ＝Ｖ_r1 ｃ_m ／ｃ_r ・・・・・（２）となる。ここで、Ｖ_r1／ｃ_r は正の比例定数である。
（２）式は、ｃ_m が増加するとＶ_m は増加し、ｃ_m が減
少するとＶ_m が減少することを意味しており、ｃ_m が減
少するとＶ_m が増加したり、ｃ_m が増加するとＶ_m が減
少したりすることは決してないことを意味している。

【０００４】図１３のｘは、スクリーン４の変位を示し
ている。スクリーン４が測定リング電極１内に差し込ま
れて図の右に移動するとき、変位ｘを正と取れば、ｃ_m
は次の式で表わされる。ｃ_m ＝ｃ_m0（１−ｂｘ）＝−ｂｃ_m0ｘ＋ｃ_m0 ・・・・・（３）ここで、ｃ_m0はスクリーン４の基準位置の（ｘ＝０のと
きの）Ｃ_m のキャパシタンスであり、ｂは正の比例定数
である。（２）式と（３）式より、Ｖ_m は次のようなｘ
の一次式として表わせる。Ｖ_m ＝−（Ｖ_r1ｂｃ_m0ｘ／ｃ_r ）＋（Ｖ_r1ｃ_m0／ｃ_r ）・・・（４）比例定数−Ｖ_r1ｂｃ_m0／ｃ_r は、必ず負の値であり、ｘ
が増加すると、図１４に示すように、Ｖ_m は減少し、ｘ
が減少するとＶ_m は増加することになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の静電容量型測長
器は以上のように構成されているので、上記（４）式か
らも判るように、スクリーン４の変位を測定リング電極
１内に差し込まれる方向を正と取ると、ｘとＶ_m の増
加、減少の関係は逆となり、ｘとＶ_m は線形の関係には
あるが比例関係にはない。このため、Ｖ_m をｘと比例関
係を保ち、かつ比例定数が正となるＶ_m1にさらに変換す
る必要がある。この変換には精度の良い演算回路などの
電子回路を必要とし、電子回路の付加はコストアップに
つながると共に、回路の安定性及び温度特性を低下させ
る要因となる等の問題点があった。

【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、精度の良い演算回路などの電子
回路を省くことのできる静電容量型測長器を提供するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明においては、測
定コア電極の一部周面をシールドして測定リング電極に
挿通すると共に、それぞれ異なる厚さを有する複数の補
正リング電極を設け、基準リング電極及び補正リング電
極に上記測定コア電極と共に同一電位に接続されたコア
電極をそれぞれ挿通したものである。

【０００８】

【作用】測定リング電極に基準方形波電圧Ｅ₁ を加え、
補正リング電極に上記基準方形波電圧Ｅ₁ と逆相の補正
方形波電圧を加えることにより、基準リング電極に測定
コア電極の移動に応じた上記基準方形波電圧Ｅ₁ と同相
の電圧Ｅ₃ が得られると共に、測定範囲が各補正リング
電極と対応する切替点で分割され、各切替点で精度の補
正が行われる。

【０００９】

【実施例】

実施例１．図１において、Ａは測定リング電極、Ｂは測
定リング電極Ａ内の中心軸上に軸方向に移動可能に配さ
れた円柱状の測定コア電極、１２は測定コア電極Ｂの先
端部に絶縁部材１４を介して同軸的に接続されたスピン
ドルで、このスピンドル１２の先端が被測定物体（図示
せず）に当接されるように成されている。１８は測定コ
ア電極Ｂのキャパシタが形成されない部分の周面に絶縁
部材１７を介して設けられたシールドリング、Ｓは測定
コア電極Ｂの端末部、１５は測定コア電極Ｂの後部に一
端を取付けたバネ、１６はバネ１５の他端が取付けられ
ると共に電圧Ｅ_m が加えられる電極部材、Ｃ_A は測定リ
ング電極Ａと測定コア電極Ｂとで構成される測定キャパ
シタ、ｃ_A は測定キャパシタＣ_A のキャパシタンスであ
る。

【００１０】以上は検出器の構成であり、次に電子装置
内のキャパシタ部分の構成について説明する。後述する
測定範囲の分割数をｎ＝５とすると、キャパシタ部分は
ｎ個の補正キャパシタＣ_F1，Ｃ_F2，Ｃ_F3，・・・Ｃ
_Fnと、１個以上ｎ個以下の基準キャパシタＣ_H1，Ｃ_H2，
Ｃ_H3，・・・Ｃ_Hk（ｋは１以上ｎ以下の正の整数、ここ
ではｋ＝５）とを有している。各補正キャパシタＣ_F1〜
Ｃ_F5は円筒状の補正リング電極Ｆ₁ 〜Ｆ₅ と円柱状の補
正コア電極Ｇ₁ 〜Ｇ₅ とにより構成され、各基準キャパ
シタＣ_H1〜Ｃ_H5は円筒状の基準リング電極Ｈ₁ 〜Ｈ₅ と
円柱状の基準コア電極Ｉ₁ 〜Ｉ₅ とにより構成されてい
る。上記測定コア電極Ａと各補正コア電極Ｇ₁ 〜Ｇ₅ と
各基準コア電極Ｉ₁ 〜Ｉ₅ とはすべて電気的に共通に導
通している。各補正キャパシタＣ_F1〜Ｃ_F5の補正リング
電極Ｆ₁ 〜Ｆ₅ と補正コア電極Ｇ₁〜Ｇ₅ の中心軸はほ
ぼ一致していて、補正リング電極Ｆ₁ 〜Ｆ₅ と補正コア
電極Ｇ₁ 〜Ｇ₅ のギャップｄがそれぞれ異なっている。
各補正キャパシタＣ_F1〜Ｃ_F5のキャパシタンスｃ_F1〜ｃ
_F5はそれぞれ調整ネジ５１〜５５により調整可能であ
る。各基準キャパシタＣ_H1〜Ｃ_H5の基準リング電極Ｈ₁
〜Ｈ₅ と基準コア電極Ｉ₁ 〜Ｉ₅ の中心軸も、ほぼ一致
していて各基準キャパシタＣ_H1〜Ｃ_H5のキャパシタンス
ｃ_H1〜ｃ_H5もそれぞれ調整ネジ７１〜７５により調整可
能となっている。尚、測定キャパシタＣ_A 、補正キャパ
シタＣ_F1〜Ｃ_F5、基準キャパシタＣ_H1〜Ｃ_H5はすべて同
じ誘電体（空気）で構成されている。また、２１，２４
は検出器と電子装置間の伝送線のシールドである。

【００１１】次に、上記構成による動作について図１〜
４と共に説明する。スピンドル１２が押し込まれると、
測定コア電極Ｂが測定キャパシタＣ_A に差し込まれてキ
ャパシタンスｃ_A が変化する。ここでは、スピンドル１
２の押し込まれる方向（測定コア電極Ｂが測定キャパシ
タＣ_A に差し込まれる方向）、すなわち測定キャパシタ
Ｃ_A のキャパシタンスｃ_A が増加する方向を正としてい
る。また、図２（ａ）〜（ｆ）に示すように、測定範囲
中にスクリーンの移動位置に対応した切替点が等間隔に
設けられている。測定始点ｑ₀ 、切替点ｑ₁ ，ｑ₂，ｑ₃
，・・・ｑ_n-1 の位置は、スクリーン１１を正確に変
位させ、そのときの測定方形波電圧Ｅ₃ が零となるよう
に各補正キャパシタＣ_F1〜Ｃ_F5のキャパシタンスを調整
することにより、あらかじめ等間隔Ｐに設定されてい
る。

【００１２】図３は図１に示す各電圧Ｅ₁ 〜Ｅ₃ 及び後
述する電圧Ｅ_0SC ，Ｅ₄ の波形を示すタイミングチャー
トである。図３において、基準方形波電圧Ｅ₁ と補正方
形波電圧Ｅ₂ は、同一周波数で互いに逆相の方形波電圧
であり、基準方形波電圧Ｅ₁と測定方形波電圧Ｅ₃ は同
一周波数で同相の方形波電圧である（Ｅ₂ とＥ₃ の関係
は、同一周波数で逆相の方形波電圧となる）。基準方形
波電圧Ｅ₁ 、補正方形波電圧Ｅ₂ は一定の変化しない電
圧で測定方形波電圧Ｅ₃ は可変の電圧である。図４は測
定始点ｑ₀ 、切替点ｑ₁ 〜ｑ₅ と測長器の表示値ｙとの
関係を示す。

【００１３】測定コア電極Ｂの端末部Ｓが測定始点ｑ₀
より第１の切替点ｑ₁ まで変位するときの測定は、測定
リング電極Ａに基準方形波電圧Ｅ₁ が印加され、第１の
補正リング電極Ｆ₁ にＥ₁ と同一周波数で逆相の補正方
形波電圧Ｅ₂ が印加され、さらに第１の基準リング電極
Ｈ₁ には基準方形波電圧Ｅ₁ と同一周波数で逆相の測定
方形波電圧Ｅ₃ が印加される。補正方形波電圧Ｅ₂ 又は
測定方形波電圧Ｅ₃ の印加されていない補正リング電極
及び基準リング電極は電気的に接地されている。スピン
ドル１２が移動し、スピンドル１２と一体的に取り付け
られた測定コア電極Ｂの端末部Ｓが測定始点ｑ₀ より移
動すると、測定キャパシタＣ_A のキャパシタンスｃ_A が
変化する。このとき電子装置が働き、コア電極（測定コ
ア電極、補正コア電極、基準コア電極）に誘導されるＡ
Ｃ電圧が零となるように、Ｅ₃ が変化させられる。即
ち、Ｃ_A に流れる電流をｉ_A とし、Ｃ_F1に流れる電流を
ｉ_F1とし、Ｃ_H1に流れる電流をｉ_H1とすれば、次式が満
足させられるようにＥ₃ は変化させられる。ｉ_A ＋ｉ_F1＋ｉ_H1＝０・・・・・（５）Ｃ_A のキャパシタンスをｃ_A とし、Ｃ_F1のキャパシタン
スをそれぞれｃ_F1とし、Ｃ_H1のキャパシタンスをｃ_H1と
すると、（５）式は次のように表わせる。ｃ_A Ｅ₁ ＋ｃ_F1Ｅ₂ ＋ｃ_H1Ｅ₃ ＝０したがってＥ₃ は次式のようになる。Ｅ₃ ＝ −（ｃ_A Ｅ₁ ＋ｃ_F1Ｅ₂ ）／ｃ_H1 ・・・・・（６）Ｅ₃ とＥ₁ は逆相の方形波電圧で、Ｅ₃ とＥ₂ は同相の
方形波電圧であるので、Ｅ₁₁＝−Ｅ₁ と置き換えて、
（６）式を書き換えるとＥ₃ は次式のようになる。Ｅ₃ ＝（ｃ_A Ｅ₁₁−ｃ_F1Ｅ₂ ）／ｃ_H1 ・・・・・（７）

【００１４】スピンドルが検出器内に押し込まれる方向
（測定コア電極が測定リング電極に差し込まれる方向）
を正として変位ｘ₁ を表わし、ｘ₁ ＝０のＣ_A のキャパ
シタンスをｃ₀ とすると、ｃ_A は次式で表わすことがで
きる。ｃ_A ＝ｃ₀ （１＋ａ₁ ｘ₁ ）・・・・・（８）ここで、ａ₁ は測定始点ｑ₀ と切替点ｑ₁ の間で測定リ
ング電極Ａと測定コア電極Ｂのキャパシタを形成する部
分の幾何学的寸法によって定まる正の値である。（７）
式に（８）式を代入すると、Ｅ₃ ＝（ｃ₀ Ｅ₁₁ａ₁ ｘ₁ ／ｃ_H1）＋（ｃ₀ Ｅ₁₁−ｃ_F1Ｅ₂ ）／ｃ_H1 ・・・・・（１０）と表わせ、 α₁ ＝ｃ₀ Ｅ₁₁ ａ₁／ｃ_H1，β₁ ＝（ｃ₀ Ｅ₁₁−ｃ_F1Ｅ₂ ）／ｃ_H1 ・・・・・（１１）とおくと、（１０）式は次のように変形される。Ｅ₃ ＝α₁ ｘ₁ ＋β₁ ・・・・・（１２）Ｅ₂ 又はｃ_F1がｃ_F1｜Ｅ₂ ｜＝ｃ₀ ｜Ｅ₁ ｜、即ち、ｃ
_F1Ｅ₂ ＝ｃ₀ Ｅ₁₁となるようにあらかじめ調整されてい
るのでβ₁ ＝０となり、Ｅ₃ は次式で表わすことができ
る。Ｅ₃ ＝α₁ ｘ₁ ＝ｃ₀ Ｅ₁₁ａ₁ ｘ₁ ／ｃ_H1 ・・・・・（１３）比例定数α₁ は正の値であるので、Ｅ₃ とｘ₁ の関係
は、次のように言い表わすことができる。ｘ₁ が増加す
ると、Ｅ₃ はｘ₁ に正比例して増加し、ｘ₁ が減少する
と、Ｅ₃はｘ₁ に正比例して減少する。また、ｘ₁ ＝０
のとき、Ｅ₃ ＝０となる。なお、α₁ はあらかじめ基準
値α₀ と等しくなるように基準キャパシタＣ_H1のキャパ
シタンスｃ_H1の調整により調整されているので、（１
３）式は、Ｅ₃ ＝α₀ ｘ₁ ・・・・・（１４）と表わすことができる。

【００１５】Ｅ₃ は電子装置（図示せず）によりγ倍
（１／α₀ 倍）され測長値に換算される。そして測長器
は表示値γＥ₃ 、即ち『ｘ₁ 』を表示する。（１０）式
において、Ｅ₃ はｃ₀ ／ｃ_H1，ｃ_F1／ｃ_H1と言うキャパ
シタンスの比で構成されているので、Ｃ_A ，Ｃ_F1，Ｃ_H1
が同一誘電体で構成されていれば、誘電率の影響は全く
受けない。ｃ_F1｜Ｅ₂ ｜≠ｃ₀ ｜Ｅ₁ ｜のときは、β₁
は零でない定数となり、Ｅ₃ はβ₁ 増加し、長さ表示値
は見掛け上、ｘ₁ ＝０の点がγβ₁ 、即ちβ₁ ／α₀ だ
けマイナス側に移動する。ｃ_F1｜Ｅ₂ ｜＝ｃ₀ ｜Ｅ₁ ｜
の関係は、ｃ_F1を調整して保たれても良く、Ｅ₂を調整
して保たれても良く、Ｅ₂ 及びｃ_F1の両者を調整して保
たれてもよいが、補正キャパシタ、基準キャパシタを検
出器内に設置して検出器に互換性を持たせる場合は、ｃ
_F1を調整して保たれることが必要である。ｃ_F1の調整
は、補正キャパシタＣ_F1の調整ネジ５１により行われて
いる。

【００１６】一般に、Ｅ₂ の調整には、温度特性良好な
ポテンショメータなどの電気部品が用いられるが、温度
が変化しても全く変化しないと言うものではないため、
温度特性良好なることを非常に要求される場合は、ポテ
ンショメータなどの電気部品なしが好ましい。補正キャ
パシタを設けたことにより、ポテンショメータなどの電
気部品なしでのｘ₁ ＝０の点の調整を可能としている。
α₁ の調整は基準キャパシタＣ_H1の基準リング電極Ｈ₁
の調整ネジ７１でキャパシタンスｃ_H1を調整することに
より行われる。測定コア電極Ｂの端末部Ｓが切替点ｑ₁
に達すると電子装置に内蔵されたカウンタが１つカウン
トアップされる。カウンタのカウント値は電子装置によ
りδ倍され、測長値に換算されて、測長器は表示値
『δ』を表示する。これと同時に、基準方形波電圧Ｅ₁
と同一周波数で逆相の補正方形波電圧Ｅ₂が、第１の補
正リング電極Ｆ₁ から第２の補正リング電極Ｆ₂ に切替
えて印加され、基準方形波電圧Ｅ₁ と同一周波数で逆相
の測定方形波電圧Ｅ₃ は、第１の基準リング電極Ｈ₁ か
ら第２の基準リング電極Ｈ₂ に切替えて印加される。補
正方形波電圧Ｅ₂ または測定方形波電圧Ｅ₃ の印加され
ていない補正リング電極及び基準リング電極は電気的に
接地されている。なお、基準方形波電圧Ｅ₁ は測定リン
グ電極Ａに印加されたまま保たれる。

【００１７】測定コア電極Ｂの端末部Ｓが切替点ｑ₁ よ
りｑ₂ に向かって移動すると、測定始点ｑ₀ 〜切替点ｑ
₁ のときと同様に、測定キャパシタＣ_A のキャパシタン
スｃ_A が変化する。このとき電子装置が働き、コア電極
（測定コア電極、補正コア電極、及び基準コア電極）に
誘導されるＡＣ電圧が零となるように、Ｅ₃ が変化させ
られる。即ち、Ｃ_A に流れる電流をｉ_A とし、Ｃ_F2に流
れる電流をそれぞれｉ_F2とし、Ｃ_H2に流れる電流をｉ_H2
とすれば、次式が満足させられるようにＥ₃ は変化させ
られる。ｉ_A ＋ｉ_F2＋ｉ_H2＝０・・・・・（１５）Ｃ_A のキャパシタンスをｃ_A とし、Ｃ_F2のキャパシタン
スをｃ_F2とし、Ｃ_H2のキャパシタンスをｃ_H2とすると、
（１５）式は次のように表わせる。ｃ_A Ｅ₁ ＋ｃ_F2Ｅ₂ ＋ｃ_H2Ｅ₃ ＝０従って、Ｅ₃ は次式のようになる。Ｅ₃ ＝−（ｃ_A Ｅ₁ ＋ｃ_F2Ｅ₂ ）／ｃ_H2 ・・・・・（１６）ｑ₀ 〜ｑ₁ のときと同様に、Ｅ₁₁＝−Ｅ₁ と置き換え
て、（１６）式を書き換えると、Ｅ₃ は次式のようにな
る。Ｅ₃ ＝（ｃ_A Ｅ₁₁＋ｃ_F2Ｅ₂ ）／ｃ_H2 ・・・・・（１７）切替点ｑ₁ からの測定コア電極Ｂの端末部Ｓの変位をｘ
₂ とし、変位ｘ₂ の正の方向を、ｑ₀ 〜ｑ₁ と同じ方向
（測定コア電極が測定リング電極に差し込まれる方向）
とし、切替点ｑ₁ （ｘ₂ ＝０の点）の測定キャパシタＣ
_A のキャパシタンスをｃ₁ とすると、ｃ_A は次式で表わ
すことができる。ｃ_A ＝ｃ₁ （１＋ａ₂ ｘ₂ ）・・・・・（１８）ここで、ａ₂ は測定始点ｑ₁ と切替点ｑ₂ の間で測定リ
ング電極Ａと測定コア電極Ｂのキャパシタを形成する部
分の幾何学的寸法によって定まる正の値である。（１
７）式に（１８）式を代入し、ｑ₀ 〜ｑ₁ と同様に、 α₂ ＝ｃ₁ Ｅ₁₁ ａ₂／ｃ_H2 ，β₂ ＝（ｃ₁ Ｅ₁₁−ｃ_F2Ｅ₂ ）／ｃ_H2 ・・・・・（１９）とおくと、（１８）式は次のようになる。Ｅ₃ ＝α₂ ｘ₂ ＋β₂ ・・・・・（２０）Ｅ₂ 又はｃ_F2がｃ_F2｜Ｅ₂ ｜＝ｃ₁ ｜Ｅ₁ ｜、即ち、ｃ
_F2Ｅ₂ ＝ｃ₁ Ｅ₁₁となるようにあらかじめ調整されてい
るので、β₂ ＝０となり、Ｅ₃ はｑ₀ 〜ｑ₁ と同様な次
式で表わすことができる。Ｅ₃ ＝α₂ ｘ₂ ＝ｃ₁ Ｅ₁₁ａ₂ ｘ₂ ／ｃ_H2 ・・・・・（２１）比例定数α₂ は正の値であるので、Ｅ₃ とｘ₂ の関係
は、次のように言い表わすことができる。ｘ₂ が増加す
ると、Ｅ₃ はｘ₂ に正比例して増加し、ｘ₂ が減少する
と、Ｅ₃はｘ₂ に正比例して減少する。また、ｘ₂ ＝０
のとき、Ｅ₃ ＝０となる。なお、あらかじめα₂ は基準
値α₀ と等しくなるように基準キャパシタＣ_H2のキャパ
シタンスｃ_H2の調整により調整されているので、（２
１）式は、Ｅ₃ ＝α₀ ｘ₂ ・・・・・（２２）と表わすことができる。

【００１８】そして測長器は、表示値γＥ₃ ＋δ、即ち
『ｘ₂ ＋δ』を表示する。ｃ_F2｜Ｅ₂ ｜＝ｃ₁ ｜Ｅ₁ ｜
の関係は、ｃ_F2を調整することによって保たれ、ｃ_F2は
補正キャパシタＣ_F2の調整ネジ５２により調整されてい
る。α₂ の調整は基準キャパシタＣ_H2の基準リング電極
Ｈ₂ の調整ネジ７２でキャパシタンスｃ_H2を調整するこ
とにより行われる。（２１）式において、Ｅ₃ はｃ₁ ／
ｃ_H2，ｃ_F2／ｃ_H2というキャパシタンスの比で構成され
ているので、Ｃ_A ，Ｃ_F2，Ｃ_H2が同一誘電体で構成され
ていれば、誘電率の影響は全く受けない。

【００１９】測定コア電極Ｂの端末部Ｓが切替点ｑ₂ に
達すると電子装置に内蔵された（図示せず）カウンタが
さらに１カウント、カウントアップされ、測長器は表示
値『２δ』を表示する。これと同時に、基準方形波電圧
Ｅ₁ と同一周波数で逆相の補正方形波電圧Ｅ₂が、第２
の補正リング電極Ｆ₂ から第３の補正リング電極Ｆ₃ に
切替えて印加され、さらに基準方形波電圧Ｅ₁ と同一周
波数で逆相の測定方形波電圧Ｅ₃ が、第２の基準リング
電極Ｈ₂ から第３の基準リング電極Ｈ₃ に切替えて印加
される。Ｅ₂ またはＥ₃ の印加されていない補正リング
電極及び基準リング電極は電気的に接地されている。な
お、基準方形波電圧Ｅ₁ は測定リング電極Ａに印加され
たまま保たれる。

【００２０】測定コア電極Ｂの端末部Ｓの先端が切替点
ｑ₂ よりｑ₃ に向かって移動すると、切替点ｑ₁ 〜ｑ₂
のときと同様に、測定キャパシタＣ_A のキャパシタンス
ｃ_Aが変化する。このとき電子装置が働き、コア電極
（測定コア電極、補正コア電極、及び基準コア電極）に
誘導されるＡＣ電圧が零となるように、測定方形波電圧
Ｅ₃ が変化させられる。そして、切替点ｑ₁ 〜ｑ₂ のと
きと同様に、切替点ｑ₂からの変位をｘ₃ と表わし、変
位ｘ₃ の方向を切替点ｑ₀ 〜ｑ₁ と同じ方向とし、切替
点ｑ₂ （ｘ₃ ＝０の点）の測定キャパシタＣ_A のキャパ
シタンスをｃ₂ と表わし、そして補正キャパシタＣ_F3の
キャパシタンスｃ_F3がｃ_F3｜Ｅ₂ ｜＝ｃ₂｜Ｅ₁ ｜とな
るように補正キャパシタＣ_F3の調整ネジ５３によりあら
かじめ調整されていれば、測定方形波電圧Ｅ₃ は切替点
ｑ₁ 〜ｑ₂ と同様に次式で表わされる。Ｅ₃ ＝α₃ ｘ₃ ・・・・・（２３）ここで、 α₃ ＝ｃ₂ Ｅ₁₁ ａ₃ｘ₃ ／ｃ_H3 ・・・・・（２４）であり、ａ₃ は測定始点ｑ₂ と切替点ｑ₃ の間で測定リ
ング電極Ａと測定コア電極Ｂのキャパシタを形成する部
分の幾何学的寸法によって定まる正の値である。切替点
ｑ₁ 〜ｑ₂ と同様にα₃ ＝α₀ となるように基準キャパ
シタＣ_H3のキャパシタンスｃ_H3は調整ネジ７３によりあ
らかじめ調整されている。そして、測長器は表示値γＥ
₃ ＋２δ、即ち『ｘ₃ ＋２δ』を表示する。

【００２１】切替点ｑ₃ 以後も同様にして、変位に比例
した（比例定数α₀ の）測定方形波電圧Ｅ₃ が得られ
る。切替点ｑ₃ 以後、測長器は切替点ｑ₃ ，ｑ₄ では、
表示値『３δ』，『４δ』を表示し、ｑ₃ 〜ｑ₄ ，ｑ₄
〜ｑ₅ （ｑ₅ は測定終点）では、表示値『ｘ₄ ＋３
δ』，『ｘ₅ ＋４δ』を表示する。切替点の数は実施例
では４であるがこの数以上でもこの数以下でも差し支え
ない。

【００２２】スピンドル１２が検出器から抜け出る方
向、即ち測定コア電極の端末部Ｓが測定キャパシタから
抜け出る方向に移動するとき、各切替点ではカウンタが
１つカウントダウンされ、それと同時に補正方形波電圧
Ｅ₂ 、測定方形波電圧Ｅ₃ は測定コア電極が差し込まれ
る方向のとき各切替点間で印加されたのと同じ補正リン
グ電極、基準リング電極に印加される。そして測定コア
電極の端末部Ｓが同一位置にあれば測定コア電極Ｂが差
し込まれた場合と同じ表示値を示す。測定始点ｑ₀ 、切
替点ｑ₁ ，ｑ₂ ，ｑ₃ ，ｑ₄ の位置は測定コア電極Ｂの
端末部Ｓを正確に変位させることによって得ており、こ
れらの位置で補正キャパシタが調整される。ｑ₀ ，ｑ
₁ ，ｑ₂ ，ｑ₃ ，ｑ₄ の間隔は正確に等間隔ピッチＰで
ある。

【００２３】基準キャパシタ、補正キャパシタの調整は
次の手順で行う。まず、測定コア電極Ｂの端末部Ｓを測
定始点ｑ₀ に正確に変位させ、補正方形波電圧Ｅ₂ が補
正キャパシタＣ_F1に、測定方形波電圧Ｅ₃ が基準キャパ
シタＣ_H1に印加されるようにして、この位置で測長器の
表示値が零となるように、すなわち測定方形波電圧Ｅ₃
が零となるように補正キャパシタＣ_F1を調整ネジ５１に
より調整し、そして測定始点ｑ₀ より切替点ｑ₁ の方向
に測定コア電極の端末部ＳをピッチＰよりわずかに少な
い寸法Ｐ₁ 変位させ、測長器の表示値が『Ｐ₁ 』となる
ように基準キャパシタＣ_H1を調整ネジ７１により調整す
る。次に、測定コア電極Ｂの端末部Ｓを測定始点ｑ₀ か
らピッチＰ正確に変位させ（切替点ｑ₁ に正確に変位さ
せ）、補正方形波電圧Ｅ₂ が補正キャパシタＣ_F2に、測
定方形波電圧Ｅ₃ が基準キャパシタＣ_H2に印加されるよ
うにして、この位置で測長器の表示値が『δ』となるよ
うに、すなわち測定方形波電圧Ｅ₃ が零となるように補
正キャパシタＣ_F2を調整ネジ５２により調整し、そして
測定コア電極Ｂの端末部Ｓを切替点ｑ₁ よりｑ₂ の方向
にピッチＰよりわずかに少ない寸法Ｐ₂ 変位させ、測長
器の表示値が『δ＋Ｐ₄ 』となるように基準キャパシタ
Ｃ_H2を調整ネジ７２により調整する。

【００２４】次に、測定コア電極Ｂの端末部Ｓを切替点
ｑ₁ からピッチＰ正確に変位させ（切替点ｑ₂ に正確に
変位させ）、補正方形波電圧Ｅ₂ が補正キャパシタＣ_F3
に、測定方形波電圧Ｅ₃ が基準キャパシタＣ_H3に印加さ
れるようにして、この位置で測長器の表示値が『２δ』
となるように、すなわち測定方形波電圧Ｅ₃ が零となる
ように補正キャパシタＣ_F3を調整ネジ５３により調整
し、そして測定コア電極Ｂの端末部Ｓを切替点ｑ₂ より
ｑ₃ の方向にピッチＰよりわずかに少ない寸法Ｐ₃ 変位
させ、測長器の表示値が『２δ＋Ｐ₃ 』となるように基
準キャパシタＣ_H3を調整ネジ７３により調整する。さら
に、測定コア電極Ｂの端末部Ｓを切替点ｑ₂ からピッチ
Ｐ正確に変位させ（切替点ｑ₃ に正確に変位させ）、補
正方形波電圧Ｅ₂ が補正キャパシタＣ_F4に、測定方形波
電圧Ｅ₃ が基準キャパシタＣ_H4に印加されるようにし
て、この位置で測長器の表示値が『３δ』となるよう
に、すなわち測定方形波電圧Ｅ₃ が零となるように補正
キャパシタＣ_F4を調整ネジ５４により調整し、そして測
定コア電極Ｂの端末部Ｓを切替点ｑ₃ よりｑ₄ の方向に
ピッチＰよりわずかに少ない寸法Ｐ₄ 変位させ、測長器
の表示値が『３δ＋Ｐ₄ 』となるように基準キャパシタ
Ｃ_H4を調整ネジ７４により調整する。

【００２５】そして最後に、測定コア電極Ｂの端末部Ｓ
を切替点ｑ₃ からピッチＰ正確に変位させ（切替点ｑ₄
に正確に変位させ）、補正方形波電圧Ｅ₂ が補正キャパ
シタＣ_F5に、測定方形波電圧Ｅ₃ が基準キャパシタＣ_H5
に印加されるようにして、この位置で測長器の表示値が
『４δ』となるように、すなわち測定方形波電圧Ｅ₃が
零となるように補正キャパシタＣ_F5を調整ネジ５５によ
り調整し、そして測定コア電極Ｂの端末部Ｓを切替点ｑ
₄ より測定終点ｑ₅ の方向に測定終点ｑ₅ 直前までＰ₅
変位させ、測長器の表示値が『４δ＋Ｐ₅ 』となるよう
に基準キャパシタＣ_H5を調整ネジ７５により調整する。

【００２６】実施例２．図５は補正キャパシタＣ_F1〜Ｃ
_F5及び基準キャパシタＣ_H1〜Ｃ_H5を検出器内に設けた場
合の実施例であり、図１と対応する部分には同一符号が
付されている。２２はシールドを示す。

【００２７】実施例３．図６は電子装置内において、補
正キャパシタＣ_F1〜Ｃ_F5を絶縁材６１〜６４を介して一
体化すると共に、１個の基準キャパシタＣ_H0設け、それ
らに共通のコア電極Ｇを設けたものである。７０は調整
ネジである。

【００２８】実施例４．図７は図６のキャパシタの構造
を検出器に設けた場合を示す。

【００２９】実施例５．図８は上記実施例１〜４とは異
なる補正キャパシタ、基準キャパシタの実施例であり、
リング電極８１、コア電極８２、絶縁部材８３より構成
されている。リング電極８１には絶縁部材８３が固着さ
れていて、絶縁部材８３には雌ネジが設けられており、
この雌ネジにはコア電極の雄ネジ部が嵌合され、キャパ
シタンスの調整はコア電極を回転させることにより行わ
れる。リング電極とコア電極の中心軸はほぼ一致してい
る。

【００３０】以上説明した実施例１〜５によれば、測定
範囲の分割数をｎとすると、測定範囲を分割しない場合
に比較し、単位測定長さ当たりの基準方形波電圧Ｅ₁ が
ｎ倍となり、測定方形波電圧Ｅ₃ も単位測定長さ当たり
ｎ倍となるため、ｎ倍の測定感度の向上がはかれる。各
キャパシタを構成するリング電極とコア電極の中心軸は
ほぼ一致している。このため衝撃などにより、リング電
極、コア電極の中心軸が僅かに動き、中心軸同志の距離
が僅かに変化しても、測定方形波電圧Ｅ₃ にはほとんど
影響を与えない（中心軸同志が一致している場合は、中
心軸同志がズレている場合よりも、中心軸同志のズレ量
の影響は小さい）。測定コア電極は略円筒状で、スピン
ドルの中心軸にほぼ一致して絶縁部材を介してスピンド
ルに固定されており、この中心軸は測定リング電極の中
心軸とも一致している。さらに、スピンドルの変位方向
はこの中心軸と一致しているため、スピンドルとスピン
ドルの軸受に生じるラジアル方向のガタの影響をほとん
ど無くすことができる。さらに、スピンドルの軸受け
に、ボールリテーナを用い、予圧状態としておけば、ス
ピンドルのガタを零とすることができ、スピンドルのガ
タの影響を全く無くすことができる。

【００３１】測定リング電極と測定コア電極の円筒度、
真円度等の幾何学的寸法精度が良好なる場合は、基準キ
ャパシタの数は、共用使用することにより分割数よりも
少なくすることができ、基準キャパシタの数を減らすこ
とによるコストダウンがはかれる。当然この場合でもそ
れぞれの切替点間では決まった基準キャパシタが対応し
て使用される。図６及び図７の実施例３，４は基準キャ
パシタＣ_H0を１個としたものである。このように、各コ
ア電極を一体化することにより、コア電極の数が減るこ
とによるコストダウンがはかれると共に、コア電極間の
接続を無くすことによるコストダウンもはかれる。キャ
パシタＣ_A ，Ｃ_F1，Ｃ_F2，Ｃ_F3，・・・、Ｃ_H1，Ｃ_H2，
Ｃ_H3，・・・のリング電極及びコア電極の材質を同一と
することにより、上記部品の熱膨張も同一となり、温度
変化によるキャパシタンスのアンバランスを防止でき、
測長器の温度性能の向上がはかれる。

【００３２】図５，図７のように、検出器内に補正キャ
パシタ、基準キャパシタを設けた場合は、各基準キャパ
シタのキャパシタンスの調整が調整ネジにより検出器内
で可能となり、各検出器のα₀ を一致させることがで
き、さらに補正キャパシタＣ_F1のキャパシタンスｃ_F1の
調整が調整ネジにより検出器内で可能となるため、検出
器全体を移動することなく、検出器側でｘ₁ ＝０の点の
調整が可能となり、どの検出器も測定原点までをも一致
させて互換性をもたせることができる。

【００３３】次に、各電圧Ｅ₁ 〜Ｅ₃ ，Ｅ_m 等を得るた
めの電圧発生回路の実施例を図９〜図１２について説明
する。図９において、発振器３０は水晶式でもＣＲ式で
もよく、水晶式の場合、一般に高周波となるため、分周
器（図示せず）を用いて希望の周波数とする。基準方形
波電圧Ｅ₁ はＤＣ電圧Ｅ_r と接地レベルとの間を発振器
の出力電圧Ｅ_0SC で制御される電子スイッチ３１で切り
替えることによって得ていて、補正方形波電圧Ｅ₂ はＤ
Ｃ電圧−Ｅ_r と接地レベルとの間をＥ_0SC で制御される
電子スイッチ３２で切り替えることによって得ている
（Ｅ₁ ，Ｅ₂ の位相関係は図１０参照）。ＤＣ電圧−Ｅ
_r はこれと異なるＤＣ電圧でもよい。Ｅ₄ は、帰還電圧
Ｅ_m 又はＥ_m1を入力増幅器により増幅したＡＣ電圧であ
る。図１０のように、Ｅ₄ はＥ_0SC の半周期ごと
（ｔ₁₁，ｔ₁₂，ｔ₁₃及びｔ₂₁，ｔ₂₂，ｔ₂₃・・・ごと）
に復調され、差動積分器に入力される。復調された信号
が零と異なると、差動積分器の出力ＤＣ電圧Ｅ₀ は、復
調された電圧の振幅及び極性の関数として差動積分器へ
の入力が零に達するまで変化する。

【００３４】測定方形波電圧Ｅ₃ は、Ｅ₀ と一定電圧
（図９の実施例では接地レベル）との間をＥ_0SC で電子
スイッチを切り替えることにより得られる。したがっ
て、Ｅ₀と同様にＥ₃ も差動積分器への入力が零に達す
るまで変化する。このようにして得られたＥ₃ は、前述
したように各切替点の間で測定コア電極Ｂの端末部Ｓの
変位に比例する。Ｅ₄ には望ましくない結合及び時間遅
延により過渡状態が現れ、この過渡状態は方形波の切り
替え点（側面）で発生し、ある時間の後、減衰する。こ
の過渡状態は出力ＤＣ電圧Ｅ₀ の安定性を低下させて測
定方形波電圧Ｅ₃ の安定性を低下させ、そして測長器の
指示の安定度を低下させる。このため安定度を非常に必
要とする測長器では過渡状態の影響を無くす配慮が必要
である。この過渡状態は入力増幅器と復調器の間に過渡
抑制器を設けることにより、取り除くことができ安定度
の良いＥ₃ を得ることができる。

【００３５】図１１は過渡抑制器を設けた場合の実施例
で、この実施例のＥ_0SC ，Ｅ₁ ，Ｅ₂ ，Ｅ₃ ，Ｅ₄ のタ
イミングは図３に示されている。図１１において、発振
器３０は水晶式でもＣＲ式でもよく、一般に水晶式の場
合高周波となるため、分周器（図示せず）を用いて希望
の周波数とする。Ｅ₁ はＤＣ電圧Ｅ_r と接地レベルとの
間をＥ_0SC 、時間遅延回路３７、及び周波数を１／２に
する周波数分周回路３８で制御される電子スイッチ３１
により切り替えることによって得ている。Ｅ₂はＤＣ電
圧−Ｅ_r と接地レベルとの間をＥ_0SC 、時間遅延回路３
７及び周波数を１／２にする周波数分周回路３８で制御
される電子スイッチ３２により得ている。ＤＣ電圧−Ｅ
_r はこれと異なるＤＣ電圧でもよい。過渡抑制器は、最
も簡単な場合、電子スイッチで、発振器のクロック信号
Ｅ_0S _C の１周期ごとに、過渡状態でない部分（ｔ₀₁〜ｔ
₀₂，ｔ₁₁〜ｔ₁₂，ｔ₂₁〜ｔ₂₂，・・・）のみを通過させ
る。この過渡状態のない信号が復調器に入力され、Ｅ_0S
_C の１周期ごと（ｔ₀ ，ｔ₂ ，ｔ₄ ，・・・及びｔ₁ ，
ｔ₃ ，ｔ₅ ，・・・ごと）に復調され、差動積分器に入
力される。復調された信号が零と異なると、差動積分器
の出力ＤＣ電圧Ｅ₀ は、復調された電圧の振幅及び極性
の関数として差動積分器への入力が零に達するまで変化
する。Ｅ₃ は、Ｅ₀ と一定電圧（図１１の実施例では接
地レベル）との間をＥ_0SC 、時間遅延回路３７、及び周
波数を１／２にする周波数分周回路３８で制御される電
子スイッチ３６により得られる。したがって、Ｅ₀ と同
様にＥ₃ も差動積分器への入力が零に達するまで変化す
る。このようにして得られたＥ₃ は、各切替点の間で測
定コア電極Ｂの端末部Ｓの変位に比例し、かつＥ₄ の過
渡状態の影響は全く受けない。基本的には、コア電極に
誘導される帰還電圧Ｅ_m は、励起用方形波電圧Ｅ₁ ，Ｅ
₂ ，Ｅ₃ の影響を受けないようにする必要があり、また
Ｅ₁ ，Ｅ₂ ，Ｅ₃ も互いに影響しあわないようにする必
要がある。そのため、検出器と電子装置を結ぶ線は、実
施例ではシールドされている。

【００３６】検出器内に補正キャパシタ、基準キャパシ
タを配した場合、帰還電圧Ｅ_m の導かれる線のシールド
の簡略化は、次に述べる方法で可能である。検出器内に
おいて、コア電極（測定コア電極又は補正コア電極又は
基準コア電極）にインピーダンス変成器の入力側と放電
用抵抗の一方側を接続し、放電用抵抗のもう一方側は接
地し、インピーダンス変成器の出力側は電子装置の入力
増幅器に接続する（入力増幅器は、電流電圧変換回路の
ような入力インピーダンスの小さな回路構成とすること
が当然必要である）。これにより、インピーダンス変成
器と入力増幅器の間のインピーダンスを小さくすること
ができ、シールドを簡略化でき、高感度、高精度を要求
されない場合は、Ｅ₁ ，Ｅ₂ ，Ｅ₃ ，Ｅ_m1の導かれる線
を１本ずつでなくまとめてシールドすることで置き換え
ることも可能となる。しかし、高感度、高精度を要求さ
れる場合には、Ｅ₁ ，Ｅ₂ ，Ｅ₃ ，Ｅ_m1の導かれる線の
１本ずつのシールドを併用することにより、より安定し
たものとすることができる。

【００３７】図１２は、検出器内にインピーダンス変成
器２６とキャパシタンスの放電用抵抗２７を付加した場
合の実施例を示す。インピーダンス変成器２６の入力側
と放電用抵抗２７の一方側を測定コア電極又は補正コア
電極又は基準コア電極に接続し、インピーダンス変成器
２６の出力側を電子装置に接続し、放電用抵抗２７のも
う一方側を接地する。

【００３８】

【発明の効果】測定コア電極の一部周面をシールドして
測定リング電極に移動可能に挿通すると共に、補正コア
電極、基準コア電極とそれぞれ異なる容量を形成する複
数の補正リング電極を同軸的に設け、測定リング電極、
基準リング電極及び補正リング電極に同一電位のコア電
極を挿通する構成としたので、次の効果が得られる。（１）スピンドル（測定コア電極）の変位量は、スピン
ドルが検出器内に押し込まれる方向（測定コア電極が測
定キャパシタに差し込まれる方向）を正とすると、測定
方形波電圧Ｅ₃ に正比例し、比例定数は正の値となり、
従来例（Ｅ₃ とスクリーンの変位は線形の関係にはある
が正比例せず、比例定数は負である）に必要となる演算
回路等の電子回路を不要としている。このような電子回
路がなくなることにより、この回路の安定度の影響、及
び温度特性の影響が排除でき、測長器の安定度及び温度
性能が向上する。また、コストダウンともなる。（２）補正キャパシタと、補正キャパシタのキャパシタ
ンス調整用の調整ネジを設けることにより、検出器の零
点調整がポテンショメータ等の電気部品なしでも行うこ
とが可能となり、ポテンショメータ等の電気部品の安定
度及び温度特性の影響が排除でき、測長器の安定度及び
温度性能の向上がはかれる。（３）検出器内に補正キャパシタ、基準キャパシタを設
けた場合、基準キャパシタと補正キャパシタに、キャパ
シタンス調整用の調整ネジをそれぞれ設けることによ
り、異なる検出器を共通の電子装置に、測定原点までを
も一致させて、校正し直すことなく接続することが可能
となった（検出器全体を移動することなく、検出器側で
零点調整ができるため、機械類に取り付けて使用する場
合の機械側に設けられる微動の零点調整装置を不要とす
ると共に、１つの電子装置に多数の検出器を切り替え使
用することを可能とした）。

【００３９】（４）測定方形波電圧Ｅ₃ は、キャパシタ
ンスの比で構成されるため、３個のキャパシタの誘電体
を同一とすれば、誘電率の影響を全く受けない。誘電率
の変化に起因する校正又は補正が不要となる。（５）測定範囲中に切替点を設けることにより測定範囲
が分割され、各切替点での精度の補正が可能となり、測
定リング電極、測定コア電極の円筒度、真円度等の寸法
精度の向上なしに測定精度の向上がはかれる。（６）測定範囲中に切替点を設けることにより測定範囲
が分割され、この分割数をｎとすると、切替点を設けな
かった場合に比較してｎ倍の感度の向上がはかれる。（７）測定リング電極、測定コア電極、スピンドルの中
心軸をほぼ一致させ、さらに各補正キャパシタ、各基準
キャパシタのリング電極とコア電極の中心軸をほぼ一致
させることにより、リング電極とコア電極の中心軸同志
の距離が僅かに変化しても、測定方形波電圧への影響を
非常に小さくできる（中心軸同志の距離の変化量が同じ
でも、初期の中心軸のズレが大きいほど影響は大き
い）。（８）スピンドルの軸受けに、ボールリテーナを用い、
予圧状態としておけば、スピンドルのガタを零とするこ
とができ、スピンドルのガタの影響を無くすことができ
る。

【００４０】（９）キャパシタＣ_A ，Ｃ_F1，Ｃ_F2，
Ｃ_F3，・・・、Ｃ_H1，Ｃ_H2，Ｃ_H3，・・・のリング電極
及びコア電極の材質を同一とすることにより、上記部品
の熱膨張も同一となり、温度変化によるキャパシタンス
のアンバランスを防止でき、検出器の温度性能の向上が
はかれる。（１０）入力増幅器と復調器の間に過渡抑制器を設ける
ことにより、過渡状態のない信号が復調器に入力でき、
Ｅ₀ ，Ｅ₃ の安定度が向上し、測長器の安定度が向上す
る。（１１）検出器内に基準キャパシタ、補正キャパシタを
設けた場合、検出器内にインピーダンス変成器と放電用
抵抗を設けることにより、高感度、高精度を要求されな
い場合は、Ｅ₁ ，Ｅ₂ ，Ｅ₃ ，Ｅ_m1の導かれる線を１本
ずつでなく、まとめてシールドすることで置き換えるこ
とができる。高精度、高感度を要求される場合は、１本
ずつのシールドも併用することにより、より安定したも
のとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１を示す構成図である。

【図２】動作を示す構成図である。

【図３】動作を示すタイミングチャートである。

【図４】測長器の表示値と切替点との関係を示す特性図
である。

【図５】この発明の実施例２を示す構成図である。

【図６】この発明の実施例３を示す構成図である。

【図７】この発明の実施例４を示す構成図である。

【図８】この発明の実施例５を示す構成図である。

【図９】電圧発生回路の実施例を示す構成図である。

【図１０】同回路の動作を示すタイミングチャートであ
る。

【図１１】同回路の他の実施例を示す構成図である。

【図１２】検出器に設けられる回路の実施例を示す構成
図である。

【図１３】従来の静電容量型測長器を示す構成図であ
る。

【図１４】動作を示す特性図である。

【符号の説明】

Ａ測定リング電極Ｂ測定コア電極Ｆ₁ 〜Ｆ₅ 補正リング電極Ｈ₁ 〜Ｈ₅ 基準リング電極Ｇ₁ 〜Ｇ₅ 補正コア電極Ｉ₁ 〜Ｉ₅ 基準コア電極Ｇコア電極１７絶縁部材１８シールドリング８１リング電極８２コア電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】測定リング電極と、上記測定リング電極
内で軸方向に移動可能に配された測定コア電極と、上記
測定コア電極の一部周面に絶縁部材を介して設けたシー
ルドリングと、同軸的に配され補正コア電極、基準コア
電極とそれぞれ異なる容量を形成する複数の補正リング
電極と、基準リング電極と、上記補正リング電極及び基
準リング電極内にそれぞれ挿通され上記測定コア電極と
共に同一電位に接続されるコア電極とを備えた静電容量
型測長器。