JPH08334378A - 容量型変位測定装置 - Google Patents

容量型変位測定装置

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JPH08334378A
JPH08334378A JP8166902A JP16690296A JPH08334378A JP H08334378 A JPH08334378 A JP H08334378A JP 8166902 A JP8166902 A JP 8166902A JP 16690296 A JP16690296 A JP 16690296A JP H08334378 A JPH08334378 A JP H08334378A
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    • G01D5/2412—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes by varying overlap
    • G01D5/2415—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes by varying overlap adapted for encoders

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容量型変位測定装置に見られる電極配置の周
期性に関連する問題の解決であって、容量型変位測定装
置において得られる容量結合は電極の寸法に制限があ
り、あるものはきわめて小さい。従って、測定に必要な
結合を得るにはスケールの上で変換器がきわめて僅かな
距離移動することが必要であり、そこで寸法や形式の異
なる電極に合せて電極を配置する新規なルールを提供し
て、これにより電極グループ間のクロストークの問題と
変換器とスケールの生産に伴う問題の解決を可能とし、
更にスケール電極と変換器電極の間の十分な容量結合を
得ることにある。 【解決手段】 高度に非規則的な電極の配置で上記課題
が達成される。本発明による配置の新ルールに基いて連
続したセットの電極により占められたセット・インター
バルは、異なるセットの電極が混在するように少なくと
も部分的にオーバーラップしている。１セットの電極
は、各グループから１個ずつ集めた非連続の電極からな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、容量型変位測定装
置に関するものであり、本発明は一列のスケール電極を
具備したスケールと一列の変換器電極を具備した変換器
とを含み、該２つの電極の列は結合の結果と変換器とス
ケールの相対位置に依存する電気信号が発生するように
容量結合されている容量型変位測定装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】この形式の装置は、例えばノギスや測定
コラムや山形鋼用ゲージ等のような長さや角度を測定し
たりする機器に使用されている。これらは、電子技術に
よる正確な測定という利点を有するとともに光学的な測
定装置に比べて経済性に優れている。特許もしくは特許
出願、中でも、日本特願昭５８−１２４５５２号；米国
特許第４８７８０１３号；欧州特許第２４８１６５号；
米国特許第５２２５８３０号；日本特許第１８４１６６
８号；日本特許第１７８３０３６号；米国特許第５２３
９３０７号；欧州特許第４１３９２２号；欧州特許第４
０４９８０号；欧州特許第４００６２６号に公知の装置
の例が記載されている。
【０００３】一般的にこれらの装置は、スケール電極が
載置されているプリント回路やガラス基板によって形成
されているスケールを有している。そして変換器は、前
記スケール電極に対向している一列の変換器電極を具備
した第２プリント回路からなっている。このように、ス
ケール電極と変換器電極は互いに移動する二列のコンデ
ンサを構成している。変換器電極とスケール電極の間の
静電容量は変換器のスケールに対する相対位置に従って
変化する。このように位置測定を示すために、この情報
の数値化が行われているのである。
【０００４】これらの装置において測定値の精度は、変
換器やスケールの幾何学的な不完全さといった特に相互
の位置関係の不正確さや、表面の凹凸や、変換器やスケ
ール電極の精密さがないこと等の種々の要素により限界
がある。特に、変換器電極は一般にプリント回路を製造
する公知の技術を使用しているので、これらの技術では
所望の微小の測定量に対応可能な電極の幾何学的精密度
を得ることは困難である。
【０００５】そして、スケールは少なくともプリント回
路で製造されると同種の問題が生ずる。さらに例えば精
密さを欠く構造や膨張度による機械的誤差は変換器やス
ケール電極の間の間隔に変化を生じさせ静電容量の測定
値の変化の予測と補正が困難となる。前記の公知技術に
おいては、変換器やスケールの上に電極を設置するのに
様々な方法が、誤差につながる種々の要素を少なくとも
部分的に補償したり、精度を向上させたりするものが期
待されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】スイス特許第６４８９
２９号（ＴＥＳＡ）において、変換器電極は互いに９０
度の角度で位相シフトが行われ四つのグループ（Ａ１、
Ａ２、Ｂ１、Ｂ２）に分かれている。各グループは三つ
の別個の電極を含み、多少の誤差が分布するが少なくと
も部分的には平均化していることで誤差を許容してい
る。
【０００７】しかし、上記の特許においては、各電極グ
ループにおける全ての電極は変換器の同じコーナに配置
されている。該特許の第１図において注目されるのは、
グループＡ１の全ての電極は変換器の左上のコーナに配
置され、グループＢ２の全ての電極は左下のコーナに配
置されていることである。その結果この装置は、変換器
をスケールの反対側に位置させる際に誤差が大きくなる
ことを示しており、特に長手方向軸を中心に変換器を枢
動させる場合に顕著である。
【０００８】欧州特許第４０４９８０号では、例えば、
変換器電極は、互いに９０度の位相シフトで四つのグル
ープ（１、２、３、４）に均等に分布されている。その
特許の第４図では、各グループは混在するように大なり
小なり変換器の全表面の上に分布した別個の電極から構
成されている。続く電極はこのように各々グループ１、
２、３、４、１、２、３、４、１、２、３という具合い
に所属している。そしてこの様に連続する電極が周期的
に繰り返すのである。
【０００９】米国特許第４８７８０１３号（Ａｎｄｅｒ
ｍｏ）もまた変換器上の電極の種々の配置方法を提案し
ている。特にその特許の第３図〜第５図は、変換器上に
電極を異なる方法で配置し変換器の全表面の上に多少と
も均一に各グループ（１〜６）の電極を分布させること
を図示している。異なるグループの電極はこのように均
等に混在している。しかし、この特許の第４図の変換器
の上には、連続する電極がそれぞれグループ１、３、
５、４、６、２と所属してこの連続は周期的に繰り返し
ている。
【００１０】多数の電極を有する変換器の場合は、例え
ば５０以上の電極がきわめて小数である６個のグループ
に分布し、同じように電極の連続が数回繰り返えされて
いる。
【００１１】スケールの製造とくに変換器の製造に使用
される技術によって、多少の幾何学的な不正確さが周期
的に繰り返される。これは、例えば、使用されたプリン
ト回路製作技術による電極の位置決めまたは表面変位に
おいて見られる。これらの誤差の繰り返し周期が変換器
の電極のパターンの繰り返し周期の整数比となっている
ときには、一つのグループの全ての電極の誤差が平均化
するのではなくて蓄積する可能性がある。そうすると装
置の適切な機能が保証されない。
【００１２】なかでも、変換器の電極のパターンは連続
して繰り返されるので、各グループの電極はもう一つの
同じグループの電極の隣に規則的に位置している。例え
ば、前記特許の第４図においては、グループ３の電極は
常にグループ１のものとグループ５のものの間にある。
グループ３の電極とグループ１の電極の間のクロストー
クは、例えばグループ３の電極とグループ６の電極の間
の結合よりはるかに大となっている。この結果、誤測定
値を出す不均整作用を起すことになる。
【００１３】欧州特許出願公開番号第５３７８００号
（Ｍｉｔｕｔｏｙｏ）と欧州特許第４００６２６号（Ｍ
ｉｔｕｔｏｙｏ）は、電極の形状や表面が変化する変換
器を記載している。この形状によると平行配置における
多少の誤差や変換器の枢動の補償が可能である。しか
し、電極の周期性に関連する特定の問題は残る。さら
に、得られる容量結合は電極の寸法に制限があり、ある
ものはきわめて小さい。従って、測定に必要な容量結合
を得るにはスケールの上で変換器がきわめて僅かな距離
移動することが必要であり、これが生産機械部分に問題
を提起する。
【００１４】本発明の目的は、前記の欠点を有しない容
量型変位測定装置を提供することにある。本発明の他の
目的は、寸法や形式の異なる電極に合わせて電極を配置
する新規なルールを提供して、これにより電極グループ
間のクロストークの問題と変換器とスケールの生産に伴
う欠点を回避することにある。本発明のさらに他の目的
は、スケール電極と変換器電極の間の十分な容量結合を
得ることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる特徴は、
ピッチ（λ）ごとに隔離された１列のスケール電極が設
けられたスケールと、１列の変換器電極が設けられ前記
スケールの対向位置を移動する変換器とを含む構成にお
いて、変換器電極が配置される初期位置が、分割定数Ｎ
によりピッチ（λ）を分割して得られた基本インターバ
ル（Ｐ）で互いに間隔を設けられ、分割定数Ｎは２又は
２より大である整数であり、各変換器電極は変換器電極
の列に沿ったこの電極の初期位置と基準位置との間の基
本インターバル（Ｐ）の分割定数Ｎに基ずいて１ずつ増
加する数（１，２，…，Ｎ）に対応するグループ指数を
有しており、前記変換器電極は少なくとも２セットの電
極に分割され、１セットの電極は異なるグループ指数を
有する電極の集合として定義され、各変換器電極は単一
のセットに属し、変換器電極の各セットはピッチ（λ）
より大なるセット・インターバル（Ｉｊ）上に展開し、
同じグループ指数を有する電極からなる異なるグループ
の電極が互いに混在し、スケール電極と変換器電極のグ
ループの間に形成された静電容量はスケールに対する変
換器の相対位置に依存し、変換器電極の前記連続したセ
ットにより占められたセット・インターバル（Ｉｊ）は
異なるセットが互いに混在するように相互に絡入するこ
とによって、徐上の目的を達成することができる。特
に、これらの目的は、高度に非規則的な電極の配置で達
成される。本発明による配置の新ルールに基いて連続し
たセットの電極により占められたセット・インターバル
は、異なるセットの電極が混在するように少なくとも部
分的にオーバーラップしている。又、１セットの電極
は、各グループから１個ずつ集めた電極からなる。
【００１６】この特徴によるとセットがオーバーラップ
しない場合よりも変換器上の電極の配置に自由度が高く
なる。この結果、電極の周期性を大幅に削減し、電極の
配置における非規則性を増大させる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照してさ
らに詳述する。測定装置は、図１に示すスケール１を有
している。それは容量型変位測定装置のアセンブリに対
して固定することが望ましく、一方容量型変換器２はス
ケールの上方で短い距離を移動できる。測定装置が測定
コラム、又は、ノギスを含む場合は、スケール１は、フ
レーム、すなわち、装置のビームと一体であるのに対し
て変換器２はフレーム、すなわち、装置のビームに沿っ
て摺動可能なスライドに関連させられている。変換器の
長さは、スケールが数１０センチメートルであるのに対
して数センチメートルのオーダーである。
【００１８】他の配置、特にスケールと変換器を逆にす
ることも可能である。シャフトの角度や回転を測定する
装置の場合は、欧州特許第４３５４２９号に説明された
ように、スケールはシャフトの周辺部の１列の電極を含
み、変換器は円筒上のカラーの内側に位置するようにし
てもよい。
【００１９】スケールは、例えば、電極１０が金属熔射
加工によって被覆されているガラスのスケールである。
異なる実施例においては、スケールはプリント回路製造
技術を使用して製造が可能である。変換器２は、好まし
くは変換器電極がエッチングされた印刷回路盤で製造さ
れる。図示されてはいないが、加工電子技術の一部を直
接応用することもできる。別の実施例のように、変換器
は集積回路製造技術を使用すると極めて精細で極めて精
巧な電極の製造が可能であるがコストは高くなる。
【００２０】第１図に示された実施例におけるスケール
電極１０は、Ｔ字形をしておりＴ字の上の横棒部１１は
受信電極として、またＴ字の縦棒部すなわちロッド部１
２は発信電極として動作する。スケール電極は互いに絶
縁処理されており、スケール電極１０の間の部位１３
は、電極１０からは絶縁されているが金属で被覆され、
アースされている。スケール電極１０はスケールピッチ
λで間隔をおいて配置されている。スケール電極のロッ
ド、すなわち発信電極の幅は、λ／２である。
【００２１】変換器２は、励起電極２０を有しそこに励
起パルス信号ＣＴが印加される。この励起電極は受信ス
ケール電極１１に対向する位置に設けられており、複数
の連続した電極をカバーするようになっている。そし
て、励起電極２０の幅は受信スケール電極１１の幅２４
に等しいか、あるいは、それより僅かに小さい。このよ
うに励起信号ＣＴは変換器の下の受信電極１１に発信さ
れる。このようにして得られた信号は、スケール電極の
ロッド部１２に直接発信され、該スケール電極が発信電
極として作動する。これらの発信電極は、変換器上で上
に位置する変換器電極２１を順次ポラライズ（ｐｏｌａ
ｒｉｚｅ）させる。
【００２２】測定器の逆の動作も同様に可能である。す
なわち、信号を変換器電極に印加してスケール電極のロ
ッド部１２を、そして横棒部１１をポラライズさせ、最
終的にさらに測定電極として作用する電極２０をポララ
イズさせるようにすることもできる。
【００２３】本発明による変換器電極の配置は、このよ
うな変換器上の、又は、スケール上の他の電極の特殊な
配置に限られるものではない。例えば、励起電極２０や
受信電極１１を廃止してＣＴ信号を発信スケール電極に
直接に印可することも可能である。
【００２４】変換器電極２１上に得られた信号は、発信
スケール電極１２と変換器電極２１の間の容量結合に依
存し、この結果、変換器のスケールに対する相対位置に
依存する。変換器が移動すると、得られる信号は周期的
に変化する。
【００２５】初期位置においては、各変換器電極２１は
所定のグループに属する。各電極のグループ指数は、変
換器電極の列に沿った初期位置と基準位置Ｒｅｆとの間
の距離モジュロＮ（分割定数）プラス１に等しいとして
決定される。つまり分割定数Ｎに基ずいて１ずつ増加す
る数（１，２，…，Ｎ）となる。ここで分割定数Ｎは、
異なるグループの数に等しい整数である。変換器電極２
１は、さらに少なくとも２セット以上の電極に分割さ
れ、１セットの電極は最低の幅の集合として定義され、
各々が異なるグループ指数を有し、各電極が集合して一
のセットに属するようになっている。
【００２６】図中、各電極はタイプＧｊの名称２３によ
り呼称されており、Ｇは電極のグループ指数でｊはその
組指数を示している。例えば、電極３2 は初期位置がグ
ループ３に属する第２組の電極を示している。
【００２７】電極の最初の例では、第２図において、変
換器電極２１は図示の通り５組（組指数１〜５）の電極
に分割され、各電極はＮ＝６の電極からなる。第３図の
配置例ではＮ＝６の電極が１０組に分割される。もちろ
ん、分割定数Ｎは６以外、すなわち、４、８、１０、又
は１２の値をとることも可能である。電極をグループや
組に分割するのに他の方法も可能である。本発明は、ま
たグループ毎の電極の数が変化する装置にも応用でき
る。
【００２８】電極の連続を示すセット・インターバル
は、第２図と第３図に矢印で示されており、タイプＩｊ
の参照記号が与えられる。ここでｊとは特定のグループ
の指数である。これらのセット・インターバルは、実施
例により幅が一定であったり、そうでなかったりするこ
とに注意が必要である。セット・インターバルは少なく
とも２セットの電極群に分割され、１セットの電極群は
異なるグループ指数を有する電極が集められる。該セッ
トは２個以上の電極の集合からなり、第２図のＩ3 の場
合は［４3 ，２2，５3 ，３3 ，１2 ］のセットと［３4
，１3 ，４4 ，２3 ，６3 ］のセットとからなる。
【００２９】変換器電極は、基準信号Ｒｅｆから基本イ
ンターバルＰだけ規則的に隔離されているとして定義さ
れているとして、ある初期位置２２を占めている。基本
インターバルＰの幅は、スケールピッチλの１／Ｎの幅
に等しい。特に、スケールピッチλは数ミリメータに等
しく、もしＮが６に等しいと基本インターバルＰの幅は
１ミリメータの数分の１に等しい。基準位置Ｒｅｆは変
換器電極の列に沿って任意に選択される。
【００３０】本発明の一つの特徴は、変換器電極の幅２
４は初期位置２２から基本インターバルの幅Ｐより大で
あることである。従って、発信スケール電極１２と変換
器電極２１の間の容量結合は、電極の幅が基本インター
バルＰの幅に等しい場合より改善されている。変換電極
２１の幅２４は、互いに電極を絶縁するような方法で基
本インターバルＰの幅の２倍よりは小であることが好ま
しい。同様に、電極の幅は全ての電極について同じでは
ない形状を想定することも可能である。変換電極２１の
長さはスケール上の発信電極の長さに等しいか僅かに小
である。
【００３１】本発明の一つの特徴によれば、変換器電極
は疑似乱数列、すなわち連続する電極のグループ指数に
より構成されるパターンの繰り返しが極めて少ない疑似
乱数列により配置される。従ってこの連続は、変換器又
はスケールの周期性といる欠点、すなわち、不正確さを
最適に補償することを可能とするように非周期的になっ
ている。この周期性という欠点は、例えば、変換器とス
ケールを製造するのに使用するプログラムや作図装置の
分解能に限界があることに起因し得る。さらに、この非
周期構造は異なるグループの電極の間のクロストークに
よる誤差を制限することができる。
【００３２】電極の配置により大きな自由度を加えてそ
の結果として周期性を減少させるためには、連続するセ
ットにより占められるセット・インターバルＩｊは相互
に絡入し、異なるセットが混在するようになる。さらに
正確には第２図に、変換器の電極２１の連続の様子は
［６1 、４1 、１1 、５1 、３1 ］それから［５2 、３
2 、６2 、４2 、と２1 ］である。そしてセット・イン
ターバルＩ1 の最後の電極２1 は、セット・インターバ
ルＩ2 に属する他の４個の電極（５2 ，５3 ，６2 ，４
2 ）と共にセットされ、他の電極のセットから分離され
ている。つまり、セット・インターバルに属する電極群
は、相互に絡入し、かつ相互絡入の大きさ（電極の集合
数）は変化する。
【００３３】さらに、この特徴はより大なる幅の上の電
極の連続するセットにより占められる間隔Ｉｊが広がる
ことを許容するものである。機械的不揃いは、一般的に
低周波を有するのでその補正は改善することができるの
である。。
【００３４】変換器電極の配置の選択をさらに増加させ
るには、１つのセットに属する電極２５の異なる束の間
の空の初期位置２２の数が可変であることが好ましい。
例えば、第２図において一つ目の空の初期位置は束［６
1 ；４1 ］と［１1 ；５1 ；３1 ］の間に得られ、二つ
目の空の初期位置は束［１1 ；５1 ；３1 ］と［５2 ；
３2 ］の間にある。このように配置することによって、
変換器電極２１の周期性は、かなり減少でき配置の非規
則性（エントロピー）はきわめて増大する。
【００３５】各グループ内の変換器電極２１の数は、各
電極グループに供給される信号ができるだけ同様な形式
を有するように同一にする。他の解決はセット毎の電極
とさらに不完全なあるセットの数を変化できるようにす
ることである。そして、一定でない電極の全面を寸法が
可変の電極又は加工電子工学における応用手段を提供す
ることにより補償することが必要である。
【００３６】容量結合を改善するためには、変換器電極
２１用に多数の初期位置２２が有されることが一般的に
望まれる。第２図に示す配置例では、非周期性は最適
で、グループごとの電極の数は一定であるが、空きのま
まの初期位置の数はかなり多くある。よって、得られる
空間が変換器上に十分ある場合、例えば柱の測定を意図
したような大寸法の変換器の場合、容量結合は第３図に
示す配置のように補足電極セットを加えて改善すること
ができる。
【００３７】束の間に電極を加えることにより変換器電
極の密度を増加させることも可能である。
【００３８】第４図は、Ｎ＝６の例において変換器２が
スケール１の対向する位置で移動する結果として得られ
る発信スケール電極１２と異なるグループの電極の間の
静電容量ＣＭｉの変化を示している。静電容量ＣＭ１
は、発信電極１２と第１のグループの全ての電極の間で
結果として生じた静電容量に対応し、静電容量ＣＭ２は
発信電極１２と第２のグループの全ての電極の間で結果
として生じた静電容量に対応する。
【００３９】静電容量ＣＭ１は、ＣｍａｘとＣｍｉｎの
間を周期的に変化する。静電容量Ｃｍａｘは対象グルー
プの変換器電極２１が横方向のオーバーラップなしでス
ケール電極１２をカバーする状態に、例えば、第１図に
示される変換器の位置にある第５のグループに対応する
静電容量に応答する。静電容量Ｃｍｉｎは、電極が完全
にカバーされていない時には、漂遊容量（ｓｔｒａｙ
ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）に対応し、例えば第１図に示
す変換器の位置にある第１のグループの容量に対応す
る。
【００４０】実際には、Ｃｍｉｎはゼロに等しい程度ま
で接近できる。変化の周期はスケールピッチλに等し
い。異なるグループに対応する静電容量の間の位相シフ
トは３６０゜／Ｎに等しく、すなわちこれは、Ｎ＝６の
例では６０゜である。この位相シフトは、変換器電極２
１の初期位置２２の間の基本間隔Ｐの幅に対応する。こ
のように、スケールピッチλにより定義されるものより
も低い定義を得ることが可能である。
【００４１】測定回路の二つの主たるタイプがスケール
に対する変換器の位置を決定することに使用することが
できる。例えば、前記のスイス特許第６４８９２９号に
おいて記載される最初のタイプは単一インジェクション
多重受信型式である。原理は、単一励起信号ＣＴを変換
器２の励起電極２０にインジェクトし変換器電極２１の
異なるＮ個のグループ電極により受信された信号を測定
することにある。その結果各瞬間に得られるＮ個の静電
容量ＣＭｉは、その時に例えば静電容量ブリッジ・バラ
ンスにより測定され、変換器の位置の決定を可能とす
る。
【００４２】第２のタイプは、欧州特許出願第９４１０
５５８６．５号、又は欧州特許第１８４５８４号及び欧
州特許第５３０９１号に記載されているものであって、
多重インジェクション・単一受信型である。一般原理
は、例えば互いに位相シフトされたＮ個の異なる信号を
変換器２１の電極のＮ個のグループにインジェクトし
て、電極２０の上に受信されてその時に受信電極として
機能している信号を測定することにある。インジェクト
された信号の形態・形式に依存して、一般的に位相、振
幅又は、又は受信信号の周波数の変化がスケール１に対
する変換器２の位置決定に際して情報として使用され
る。
【００４３】外部の摂動を減少させる公知の方法は、Ｎ
個の信号を変調して電極に印可し、電極２０上で受信さ
れた信号を復調させることである。第２の形式において
は、２重受信電極２０が変換器にしばしば設けられる
が、これはスケール電極１０の配置を調整して二つの受
信電極上に１８０゜シフトした信号を得られるようにす
ることである。
【００４４】
【発明の効果】本発明による変換器電極２０の配置の利
点を利用するために他の形式の測定回路を使用すること
もできる。回路の形式により変換器とスケール上の電極
の配置、形式及び機能は、第１図に示された例に関連し
て相当改変することが可能である。
【００４５】明細書本文と図面は、ノギスや高さゲージ
のような測長装置の場合に一義的に関連する。しかし、
発明は角度、角度位置、直線速度、角速度の測定装置の
ような他の形式の容量型変位測定装置にも応用可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】変換器とスケールの相対的位置を示す線図であ
る。
【図２】本発明による変換器電極配置の第一の例を示す
図である。
【図３】本発明による変換器電極配置の第二の例を示す
図である。
【図４】変換器とスケールの相対位置の動作としての異
なるグループの電極上の静電容量の変化を示す図であ
る。
【符号の説明】
１ スケール ２ 変換器 １０ スケール電極 ２０ 励起電極 ２１ 変換器電極 ２２ 初期位置 Ｐ 基本インターバル Ｎ 分割定数 Ｉｊ セット・インターバル Ｒｅｆ 基準位置

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ピッチ（λ）ごとに隔離された１列のス
    ケール電極が設けられたスケールと、１列の変換器電極
    が設けられ前記スケールの対向位置を移動する変換器と
    を含む構成において、変換器電極が配置される初期位置
    が、分割定数Ｎによりピッチ（λ）を分割して得られた
    基本インターバル（Ｐ）で互いに間隔を設けられ、分割
    定数Ｎは２又は２より大である整数であり、各変換器電
    極は変換器電極の列に沿ったこの電極の初期位置と基準
    位置との間の基本インターバル（Ｐ）の分割定数Ｎに基
    ずいて１ずつ増加する数（１，２，…，Ｎ）に対応する
    グループ指数を有しており、前記変換器電極は少なくと
    も２セットの電極に分割され、１セットの電極は異なる
    グループ指数を有する電極の集合として定義され、各変
    換器電極は単一のセットに属し、変換器電極の各セット
    はピッチ（λ）より大なるセット・インターバル（Ｉ
    ｊ）上に展開し、同じグループ指数を有する電極からな
    る異なるグループの電極が互いに混在し、スケール電極
    と変換器電極のグループの間に形成された静電容量はス
    ケールに対する変換器の相対位置に依存し、変換器電極
    の前記連続したセットにより占められたセット・インタ
    ーバル（Ｉｊ）は異なるセットが互いに混在するように
    相互に絡入することを特徴とする容量型変位測定装置。
  2. 【請求項２】 変換器電極の幅が初期位置から基本イン
    ターバル（Ｐ）の幅より大であることを特徴とする請求
    項１に記載の容量型変位測定装置。
  3. 【請求項３】 変換器電極の異なるセットの中のグルー
    プ指数が連続しないことを特徴とする請求項１に記載の
    容量型変位測定装置。
  4. 【請求項４】 異なるセットの相互絡入の大きさが可変
    であることを特徴とする請求項１に記載の容量型変位測
    定装置。
  5. 【請求項５】 変換器電極は束に分割され、各束は一つ
    の電極又は数個の直接隣接する電極を含み、異なる束の
    間の空きの初期位置が可変であることを特徴とする請求
    項１に記載の容量型変位測定装置。
  6. 【請求項６】 変換器電極の幅が初期位置から基本イン
    ターバル（Ｐ）の幅より大であることを特徴とする請求
    項５に記載の容量型変位測定装置。
  7. 【請求項７】 異なるセットの変換器電極の中のグルー
    プ指数が連続しないことを特徴とする請求項５に記載の
    容量型変位測定装置。
  8. 【請求項８】 異なるセットの相互絡入の大きさが可変
    であることを特徴とする請求項７に記載の容量型変位測
    定装置。
  9. 【請求項９】 束当りの電極の数は可変であることを特
    徴とする請求項５に記載の容量型変位測定装置。
  10. 【請求項１０】 各スケール電極は変換器電極に対向し
    て位置し発信電極として作用する部位を含み、該発信電
    極として作用する部位の幅はスケールのピッチ（λ）の
    半分（λ／２）に略々等しいことを特徴とする請求項１
    に記載の容量型変位測定装置。
  11. 【請求項１１】 変換器は少なくとも一つの励起電極を
    追加具備しており、各スケール電極は変換器の励起電極
    又は電極群に対向する位置に受信電極として作用する部
    位を含み、前記変換器の励起電極又は電極群は励起信号
    （ＣＴ）でもってスケール電極の少なくとも一部をポラ
    ライズすることを特徴とする請求項１に記載の容量型変
    位測定装置。
  12. 【請求項１２】 変換器は少なくとも一つの受信電極を
    追加具備しており、異なる信号のスケール電極上への多
    重インジェクションと少なくとも一つの受信電極への単
    一受信の原理に従って機能することを特徴とする請求項
    １に記載の容量型変位測定装置。
  13. 【請求項１３】 ピッチ（λ）ごとに隔離された１列の
    スケール電極を設けられたスケールと、１列の変換器電
    極が設けられ前記スケールに対向する位置を移動する変
    換器とを含む構成において、変換器電極が配置される初
    期位置が、分割定数Ｎによりピッチ（λ）を分割して得
    られた基本インターバル（Ｐ）で互いに間隔を設けら
    れ、分割定数Ｎは２又は２より大である整数であり、変
    換器電極の幅は初期位置から基本インターバル（Ｐ）の
    幅より大であり、変換器電極は束に分割され、各束は一
    つの電極又は数個の直接隣接する電極を含み、異なる束
    の間の空きの初期位置の数は可変であり、各変換器電極
    は変換器電極の列に沿ったこの電極の初期位置と基準位
    置との間の基本インターバル（Ｐ）の分割定数Ｎに基ず
    いて１ずつ増加する数（１，２，…，Ｎ）に対応するグ
    ループ指数を有しており、前記変換器電極は少なくとも
    ２セットの電極に分割され、１セットの電極は異なるグ
    ループ指数を有する電極の集合として定義され、各変換
    器電極は単一のセットに属し、変換器電極の各セットは
    ピッチ（λ）より大なるセット・インターバル（Ｉｊ）
    上に展開し、同じグループ指数を有する変換器電極から
    なる異なるグループの電極が互いに混在し、スケール電
    極と変換器電極のグループの間に形成された静電容量は
    スケールに対する変換器の相対位置に依存し、変換器電
    極の前記連続したセットにより占められたセット・イン
    ターバル（Ｉｊ）は異なるセットが互いに混在するよう
    に相互に絡入し、変換器電極の相異なるセット内のグル
    ープ指数は連続はせず、異なるセットの相互絡入の大き
    さは可変であることを特徴とする容量型変位測定装置。
  14. 【請求項１４】 各スケール電極は変換器電極に対向し
    発信電極として作用する部位を含み、発信電極として作
    用する該部位の幅はピッチ（λ）の略々半分（λ／２）
    に等しいことを特徴とする請求項１３に記載の容量型変
    位測定装置。
  15. 【請求項１５】 変換器は少なくとも一つの励起電極が
    追加具備されており、各スケール電極は変換器の励起電
    極又は励起電極群に対向し受信電極として作用する部位
    を含み、変換器の励起電極又は電極群はスケール電極の
    少なくとも一部を励起信号でポラライズすることができ
    ることを特徴とする請求項１３の容量型変位測定装置。
  16. 【請求項１６】 変換器は少なくとも一つの受信電極で
    追加具備され、装置はスケール電極上への異なる信号の
    多重インジェクション又は少なくとも一つの受信電極上
    の単一受信の原理に基いて作用することを特徴とする請
    求項１３の容量型変位測定装置。
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