JPS61271411A - Electro-static capacity type encoder - Google Patents

Electro-static capacity type encoder

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JPS61271411A
JPS61271411A JP11447485A JP11447485A JPS61271411A JP S61271411 A JPS61271411 A JP S61271411A JP 11447485 A JP11447485 A JP 11447485A JP 11447485 A JP11447485 A JP 11447485A JP S61271411 A JPS61271411 A JP S61271411A
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electrode
plate
transmitting
plates
electrodes
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Yoshihiro Arai
荒井 喜博
Koji Sasaki
康二 佐々木
Takanori Osaki
大崎 貴紀
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Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

PURPOSE:To attempt the improvement of measuring accuracy and minituarization of an encoder, by separated construction of double-series electric transmitting electrodes on individual fixing plates. CONSTITUTION:A rotating table 10 set free to rotate on the main body, No.1 and No.2 fixed plates 30, 32 fixed on the main body facing one against the other through this are installed. On the fixed plate 30(32), the No.1(No.2) electrode 14A(14B) arranged annulally with equi-distance along the periphery with unit electrode plates applied with AC voltages of different phase (with a difference of phase by 180 deg. from the unit electrode plate of the transmitting electrode 14A) are installed and on the inside periphery, the No.1(No.2) output electrode 22A(22B) is installed. Further,, on the rotating plate 10, the No.1(2) receiving electrode 18A(18B) facing to each other mounted over the electrode 14A(14B) and electrode 22A(22B) is installed. These electrodes are so made that they commonly face the specified unit electrode plate applied with a common-phase AC voltage. And, by the rotation of the rotating plate 10, a rotating displacement is detected by output signals issued from the electrode 22A(22B).

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は静電容量型エンコーダ、特に回転板の回転変位
量を電気的に検出する静電客足型エンコーダの改良に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an improvement in a capacitive encoder, particularly an electrostatic foot encoder that electrically detects the amount of rotational displacement of a rotating plate.

[従来技術] 従来よりエンコーダを用いた各種の測定装置が周知であ
り、この測定装置は装置本体上を移動し被測定物に接触
する測定子を含み、該測定子の移動量をエンコーダを用
いて測定し、その値を表示器上にデジタル表示している
[Prior Art] Various measuring devices using encoders are conventionally known, and these measuring devices include a probe that moves on the main body of the device and contacts an object to be measured, and the amount of movement of the probe is measured using an encoder. The value is digitally displayed on the display.

ところで、この種の測定装置に用いられるエンコーダと
して、従来より静電容量型エンコーダが周知であり、今
日このような静電容量型エンコーダに対しては装置の携
帯性及び換作性の向上を図る上からその小型化及び軽量
化が要請されている。
By the way, capacitive encoders have been well known as encoders used in this type of measuring equipment, and today there are efforts to improve the portability and interchangeability of such capacitive encoders. There are demands from above to make them smaller and lighter.

11血1旦1」 第4図及び第5図にはこのような従来の静電容量型エン
コーダが示されており、このエンコーダは、測定子の移
動量に応じて回転する回転軸10aにより本体に回転可
能に取り付けられた回転板10と、この回転板10に対
向配回するよう本体に取り付けられた固定板12と、を
含み、固定板12に対する回転板10の回転変位量を検
出するものである。
11 Blood 1 Tan 1" FIG. 4 and FIG. 5 show such a conventional capacitive encoder, and this encoder has a main body that is rotated by a rotating shaft 10a that rotates according to the amount of movement of the probe. A device that detects the amount of rotational displacement of the rotating plate 10 with respect to the fixed plate 12, including a rotating plate 10 rotatably attached to the rotating plate 10 and a fixed plate 12 attached to the main body so as to face the rotating plate 10. It is.

このため、前記固定板12の表面には、複数の単位電極
板14aがその円周方向に沿って等間隔に輪状配回され
送信型ff114を形成している。これら各単位電極板
14aには電圧印加回路16により所定の位相、実施例
においては45゛ずつ位相をずらせた正弦波あるいは矩
形波の交流電圧が印加され、8組分の単位電極板14a
を1単位とする電極ユニット100が複数組形成されて
いる。
Therefore, on the surface of the fixed plate 12, a plurality of unit electrode plates 14a are arranged in a ring shape at equal intervals along the circumferential direction to form a transmitting type ff114. To each of these unit electrode plates 14a, a voltage application circuit 16 applies a sine wave or rectangular wave alternating current voltage with a predetermined phase, in the embodiment, the phase is shifted by 45 degrees, and 8 sets of unit electrode plates 14a are applied.
A plurality of sets of electrode units 100 are formed, each unit being 1 unit.

また回転板10の表面には、前記電極ユニット数と同数
の受信電極18が設けられ、各受信電極18はそれぞれ
各電極ユニット100に含まれる連続した所定枚数の単
位電極板14aと対向するよう形成されている。
Further, the same number of receiving electrodes 18 as the number of electrode units are provided on the surface of the rotary plate 10, and each receiving electrode 18 is formed to face a predetermined number of continuous unit electrode plates 14a included in each electrode unit 100. has been done.

第5図に示すエンコーダにおいて、この受信電極18は
、4個の連続した単位電極板群、すなわち基準電圧v1
と、この基準電圧v1に対し45°。
In the encoder shown in FIG.
and 45 degrees with respect to this reference voltage v1.

90’ 、  135” fツ位相がftlに=V2.
V3.V4の各電圧が印加される4枚の単位電極板14
aに跨がって対向配置されている。
90', 135'' f phase to ftl = V2.
V3. Four unit electrode plates 14 to which each voltage of V4 is applied
They are arranged facing each other across a.

また回転板10の表面には、各受信電極18の間に位置
するアース電極20が設けられており、各受信電極18
及びその他からの静電容量の干渉による悪影響を防止し
ている。
Furthermore, a ground electrode 20 is provided on the surface of the rotating plate 10 and is located between each of the receiving electrodes 18.
This prevents the negative effects of capacitance interference from other sources.

以上の構成とすることにより、回転板1oを回転さじる
と、送信電極14と受信電極18とが相対移動すること
になり、受信電極18からは周知のように回転板10の
回転変位量に応じた周期変化を有する静電各回信号V。
With the above configuration, when the rotating plate 1o is rotated, the transmitting electrode 14 and the receiving electrode 18 move relative to each other, and the receiving electrode 18 receives the amount of rotational displacement of the rotating plate 10, as is well known. An electrostatic signal V with a corresponding periodic variation.

が検出される。is detected.

このようにして回転板10上の受信電極18にて得られ
る電圧■。を本体側に取り出すため、固定板12の表面
には、送信電極14の内側に位置してリング状の出力1
&22が設けられ、前記受信電極18は、固定板12上
に設けられた送信電極14及び出力電極22の双方に跨
がって対向するよう形成されている。
In this way, the voltage ■ obtained at the receiving electrode 18 on the rotary plate 10. In order to take out the output to the main body side, a ring-shaped output 1 is provided on the surface of the fixed plate 12 located inside the transmitting electrode 14.
&22, and the receiving electrode 18 is formed so as to straddle and face both the transmitting electrode 14 and the output electrode 22 provided on the fixed plate 12.

以上の構成とすることにより、このエンコーダによれば
、受信電極18にて得られる静電容母信号■oを、回転
板10と固定板12との機械的な接触を用いることなく
静電結合を介して本体側に出力し回転板10の回転変位
間を正確に測定することができる。
With the above configuration, according to this encoder, the capacitance mother signal o obtained at the receiving electrode 18 can be electrostatically coupled without using mechanical contact between the rotary plate 10 and the fixed plate 12. It is possible to accurately measure the rotational displacement of the rotating plate 10 by outputting it to the main body side through the sensor.

しかし、この従来の静電容量型エンコーダは、単に1枚
の固定板12上にほぼリング状に形成された1個の送信
電極14及び出力電極22を設けているのみであるため
良好な測定精度、検出分解能を維持しようとする場合は
、固定板12を小さくすることができず、この結実装置
を固定板12の幅方向へ向は小型化することができない
という欠点があった。
However, this conventional capacitive encoder only has one transmitting electrode 14 and an output electrode 22 formed in a substantially ring shape on one fixed plate 12, and therefore has good measurement accuracy. However, if the detection resolution is to be maintained, the fixed plate 12 cannot be made smaller, and this fruiting device cannot be made smaller in the width direction of the fixed plate 12.

すなわち、このように1枚の固定板12上に送信電極1
4及び出力電極22の双方を設けると、これら両電極1
4.22の間に静電容量の干渉による悪影響が発生しや
すい。このような問題を除去するためには、固定板12
上において送信電極14と出力電極22の極間距離を大
きく設定し、かつ両電極14.22間にリング状のアー
ス電極24を設けてやることが必要となる。この結果、
このような従来のエンコーダでは、固定板12の形状が
大きくしかもこの表面電極構造が複雑となることが避け
られず、この結果固定板12が大きくなり装置全体の回
転半径方向へ向けた小型化を図ることができないとう問
題があった。
That is, in this way, the transmitting electrode 1 is placed on one fixed plate 12.
4 and output electrode 22 are provided, both of these electrodes 1
4.22, adverse effects due to capacitance interference are likely to occur. In order to eliminate this problem, the fixing plate 12
In the above, it is necessary to set a large distance between the transmitting electrode 14 and the output electrode 22, and to provide a ring-shaped ground electrode 24 between the two electrodes 14,22. As a result,
In such a conventional encoder, it is unavoidable that the fixed plate 12 has a large shape and the surface electrode structure is complicated.As a result, the fixed plate 12 becomes large, making it difficult to downsize the entire device in the direction of the rotation radius. The problem was that it was not possible to do so.

第2の背景技術 このような静電容量の干渉による影響を除去し、エンコ
ーダの回転半径方向に対する小型化を図るため、昭和5
9年10月29日付で特願昭59−228785号に係
る出願を行った。
Second Background Art In order to eliminate the influence of such electrostatic capacitance interference and to reduce the size of the encoder in the rotation radius direction,
An application for Japanese Patent Application No. 59-228785 was filed on October 29, 1999.

第6図及び第7図にはこの出願に係る静電容置型エンコ
ーダが示されており、前記第1の背景技術と対応する部
材には同一符号を付しその説明は省略する。
6 and 7 show an electrostatic capacitive encoder according to this application, and members corresponding to those in the first background art are designated by the same reference numerals and their explanations will be omitted.

このエンコーダは、回転軸10aにより本体に回転可能
に設けられた回転板10と、この回転板10を介して互
いに対向配置するよう本体に固定された第1の固定板3
0及び第2の固定板32と、を含む。
This encoder includes a rotating plate 10 that is rotatably provided on the main body by a rotating shaft 10a, and a first fixed plate 3 that is fixed to the main body so as to face each other with the rotating plate 10 interposed therebetween.
0 and a second fixing plate 32.

第7図には、第1の固定板30.回転板10及び第2の
固定板32の各表面構造が示されており、同図において
回転板10の表面は、第1の固定板30への対向面と第
2の固定板32への対向面とに分解して図示している。
FIG. 7 shows the first fixing plate 30. The respective surface structures of the rotating plate 10 and the second fixed plate 32 are shown, and in the figure, the surface of the rotating plate 10 is a surface facing the first fixed plate 30 and a surface facing the second fixed plate 32. It is shown broken down into two parts.

前記第1の固定板12及び回転板10の各表面には、前
記第1の背景技術と同様に、送信電極14、受信電極1
8及びアース電極20がそれぞれ形成されている。
A transmitting electrode 14 and a receiving electrode 1 are provided on each surface of the first fixed plate 12 and the rotating plate 10, as in the first background art.
8 and a ground electrode 20 are formed, respectively.

回転板10上に形成された受信電極18にて得られる電
圧■。を本体側に取り出すために、回転板10の第2の
固定板32の対向面に結合電極34が設けられ、該結合
電極34は各受信電極18と電気的に接続されている。
Voltage ■ obtained at the receiving electrode 18 formed on the rotary plate 10. A coupling electrode 34 is provided on the opposite surface of the second fixed plate 32 of the rotary plate 10 in order to take out the signal to the main body side, and the coupling electrode 34 is electrically connected to each receiving electrode 18 .

ここにおいて前記結合電極34は回転板10の表面に円
周方向に沿ってリング状に形成されている。
Here, the coupling electrode 34 is formed in a ring shape on the surface of the rotating plate 10 along the circumferential direction.

そして、第2の固定板32の表面には、前記結合電極3
4と対向するようリング状に形成された出力電極22が
設けられ、この出力7j5極22と結合電極34との静
電結合により受信電極18にて誘起される静電各回信号
V。を出力電極22から出力する。
The coupling electrode 3 is provided on the surface of the second fixing plate 32.
An output electrode 22 formed in a ring shape is provided so as to face the output electrode 7j, and an electrostatic signal V is induced at the receiving electrode 18 by the electrostatic coupling between the output electrode 7j and the coupling electrode 34. is output from the output electrode 22.

そして、この出力電極22から出力される信号■oと、
検出回路36内において設定された基準電圧■1と比較
することにより、その位相差φに基づき回転板10の回
転変位量を検出することができる。
The signal ■o output from this output electrode 22,
By comparing it with the reference voltage (1) set in the detection circuit 36, the amount of rotational displacement of the rotating plate 10 can be detected based on the phase difference φ.

このように該エンコーダによれば、送信電極14、受信
電極18.結合電極34及び出力電極22を、それぞれ
第1の固定板30.回転板10及び第2の固定板32の
各表面にそれぞれ設(プでいる。このため、これら各固
定板30.32及び回転板10の表面上に設けられた各
電極は他の種類の電極との静電容量の干渉を考慮する必
要がなく、この面から各電極14.18.34及び22
を検出精度を損わない範囲で小型化することができる。
As described above, according to the encoder, the transmitting electrode 14, the receiving electrode 18 . The coupling electrode 34 and the output electrode 22 are respectively connected to the first fixing plate 30. Each electrode is provided on each surface of the rotating plate 10 and the second fixed plate 32. Therefore, each electrode provided on the surface of each of these fixed plates 30, 32 and the rotating plate 10 is different from other types of electrodes. From this aspect, each electrode 14, 18, 34 and 22
can be miniaturized without compromising detection accuracy.

特に、このエンコーダは、前記第1の背景技術のように
送信電極14と出力電極22との静電容量による干渉を
考慮する必要がないため、前記第1の従来技術と同一の
検出精度であるならばこの送信電極14の半径を大幅に
小さくすることができ、この結果エンコーダの回転半径
方向への小型化を図ることが可能どなる。
In particular, this encoder has the same detection accuracy as the first prior art because there is no need to consider interference due to capacitance between the transmitting electrode 14 and the output electrode 22 as in the first prior art. Then, the radius of the transmitting electrode 14 can be significantly reduced, and as a result, it becomes possible to downsize the encoder in the direction of the rotation radius.

なJ3、このエンコーダは、前記第1の背景技術に比し
、第2の固定板32を設けているため回転軸10a方向
にこの分だけ厚くなるが、回転板ゴ0とこれら第1及び
第2の固定板30.32の間隔は極めて小さく、具体的
には1/10mm程度であるため、このように第2の固
定板32を設けることにより発生する軸方向への厚みの
増加はほとんど無視することができる。
J3, compared to the first background art, this encoder is thicker in the direction of the rotating shaft 10a due to the provision of the second fixed plate 32; Since the interval between the second fixing plates 30 and 32 is extremely small, specifically about 1/10 mm, the increase in thickness in the axial direction caused by providing the second fixing plates 32 in this way is almost ignored. can do.

[発明が解決しようとする問題点コ ところで、このような静電容量型エンコーダにおいて、
その検出分解能を高めるためには、送信電極14を構成
する各単位電極板14aの面積及び間隔を適切な値に維
持したまま、この電極板14aの枚数を増加することが
必要となる。
[Problems to be solved by the invention] By the way, in such a capacitive encoder,
In order to improve the detection resolution, it is necessary to increase the number of unit electrode plates 14a while maintaining the area and spacing of each unit electrode plate 14a constituting the transmitting electrode 14 at appropriate values.

従って、従来のように、単位電極板14aを輪状配列し
てなる送信電極14を有するエンコーダでは、その検出
分解能を高めようとすると送信電極14の半径が大きく
なることが避けられず、回転半径方向へ向けた小型化と
検出分解能の向上という2つの要求を同時に満たすこと
ができないという欠点があった。
Therefore, in a conventional encoder having a transmitting electrode 14 formed by annularly arranging unit electrode plates 14a, if the detection resolution is to be increased, the radius of the transmitting electrode 14 will inevitably increase, and The drawback is that it is not possible to simultaneously meet the two demands of miniaturization and improvement of detection resolution.

また、静電容量型エンコーダでは、回転板10、第1及
び第2の固定板30.32を偏心、振れ及び傾きなどを
発生させることなく形成することが難しく、これらが誤
差要因として働き、測定誤差を引き起こすという問題が
あった。
In addition, in a capacitive encoder, it is difficult to form the rotary plate 10 and the first and second fixed plates 30, 32 without causing eccentricity, runout, inclination, etc., and these act as error factors and cause measurement errors. There was a problem that it caused errors.

発明の目的 本発明は、このような従来の課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は、測定精度が高くしかも回転半径方向
へ向けた小型化を図ることが可能な静電容量型エンコー
ダを提供することにある。
Purpose of the Invention The present invention has been made in view of such conventional problems, and its purpose is to provide a capacitive encoder that has high measurement accuracy and can be downsized in the direction of the rotation radius. It is about providing.

[問題点を解決するための手段] 前記目的を達成するため、本発明の静電8聞型エンコー
ダは、本体に回転可能に設けられた回転板と、この回転
板を介して互いに対向するよう本体に固定された第1の
固定板及び第2の固定板と、を含む。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the electrostatic 8-tone encoder of the present invention has a rotary plate rotatably provided on the main body, and a rotary plate that faces each other via the rotary plate. The device includes a first fixing plate and a second fixing plate fixed to the main body.

前記第1の固定板には、位相の異なる交流電圧が印加さ
れる複数の単位電極板を円周方向に沿って等間隔に輪状
配列してなる第1の送信電極と、この第1の送信電極の
内周側にシールドリングを介して配置された第1の出力
電極と、が設けられる。
The first fixed plate includes a first transmitting electrode formed by arranging a plurality of unit electrode plates arranged in a ring at equal intervals along the circumferential direction to which alternating current voltages having different phases are applied, and the first transmitting electrode. A first output electrode is provided on the inner peripheral side of the electrode with a shield ring interposed therebetween.

また、前記第2の固定板には、前記第1の送信電極の各
単位電極板と180°位相の異なる交流電極が印加され
る複数の単位電極板を円周方向に沿って等間隔に輪状配
列してなる第2の送信電極と、この送信電極の内周側に
シールドリングを介して配置された第2の出力電極と、
が設けられる。
Further, the second fixed plate has a plurality of unit electrode plates to which AC electrodes having a phase different by 180 degrees from each unit electrode plate of the first transmitting electrode are applied in a ring shape at equal intervals along the circumferential direction. a second transmitting electrode arranged in an array; a second output electrode disposed on the inner peripheral side of the transmitting electrode via a shield ring;
will be provided.

また、前記回転板には、前記第1の送信電極及び第1の
出力電極にまたがって対向する第1の受信電極と、前記
第2の送信電極及び第2の出力電極にまたがって対向す
る第2の受信電極と、が設けらる。
The rotary plate also includes a first receiving electrode facing across and facing the first transmitting electrode and the first output electrode, and a first receiving electrode facing across and facing the second transmitting electrode and the second output electrode. 2 receiving electrodes are provided.

そして、これら第1の受信電極及び第2の受信電極は共
に共通位相交流電圧が印加される所定の単位電極板に対
し対向するよう形成される。
The first receiving electrode and the second receiving electrode are both formed to face a predetermined unit electrode plate to which a common phase AC voltage is applied.

[作用] このように、本発明によれば、検出精度を決定する送信
電極として、第1の送信電極及び第2の送信電極という
2系列の送信電極を設け、これらを第1の固定板及び第
2の固定板上に分離形成しているため、送信電極が1系
列しかない従来のエンコーダに比し、その半径方向の大
きさが同一であれば約2倍の精度で回転板の回転変位量
を検出するとができ、また従来のエンコーダと同一精度
である場合には各送信電極を構成する単位電極板の数が
約172となり、その結果エンコーダを半径方向に向は
大幅に小型化することが可能となる。
[Function] As described above, according to the present invention, two series of transmitting electrodes, the first transmitting electrode and the second transmitting electrode, are provided as the transmitting electrodes that determine the detection accuracy, and these are connected to the first fixed plate and the second transmitting electrode. Because they are formed separately on the second fixed plate, compared to conventional encoders with only one series of transmitting electrodes, the rotational displacement of the rotary plate can be adjusted with approximately twice the accuracy if the size of the transmitting electrodes is the same in the radial direction. If the amount can be detected and the accuracy is the same as that of a conventional encoder, the number of unit electrode plates constituting each transmitting electrode will be approximately 172, and as a result, the encoder can be significantly miniaturized in the radial direction. becomes possible.

なお、本発明のエンコーダは、前記第1の従来技術に比
し第2の固定板を設けているため、回転軸方向へこの分
だけ厚くなることは避けられないが、回転板とこの第2
の固定板の間隔は一般的に極めて小さく、具体的には1
/10mm程度であることが多いため、このように第2
の固定板を設しプることにより発生する軸方向への厚み
の増加はほとんど無視することができる。
Note that since the encoder of the present invention is provided with a second fixed plate compared to the first prior art, it is unavoidable that the encoder becomes thicker by this amount in the direction of the rotation axis.
The spacing between the fixed plates is generally extremely small, specifically 1
/10mm in many cases, so the second
The increase in thickness in the axial direction caused by the provision of the fixed plate can be almost ignored.

また、本発明によれば、第1の送信電極及び第2の送信
電極にそれぞれ180゛位相の異なる交流電圧が印加さ
れ、このような第1及び第2の送信電極に対し第1の受
信電極及び第2の受信電極はそれぞれ同位相の電圧信号
を静電結合により受信している。
Further, according to the present invention, AC voltages having a phase difference of 180 degrees are applied to the first transmitting electrode and the second transmitting electrode, and the first receiving electrode is applied to the first transmitting electrode and the second transmitting electrode. and the second receiving electrode receive voltage signals of the same phase through capacitive coupling.

従って、第1の固定板、第2の固定板及び回転板の間に
偏心、振れあるいは傾きなどの誤差要因が存在しても、
このような誤差要因により引き起される測定誤差は前記
第1及び第2の受信電極の出力を第1及び第2の出力電
極から取り出し、その出力信号を合成することにより互
いに相殺され、前記誤差要因の有無に拘りなく正確な測
定を行うことが可能となる。
Therefore, even if there are error factors such as eccentricity, runout, or inclination between the first fixed plate, second fixed plate, and rotating plate,
Measurement errors caused by such error factors are canceled out by taking out the outputs of the first and second receiving electrodes from the first and second output electrodes and combining the output signals, and the error is eliminated. Accurate measurements can be performed regardless of the presence or absence of factors.

[実施例] 次に本発明の好適な実施例を図面に基づき説明する。な
お、前記第4図及び第5図に示す従来装置と対応する部
材には同一符号を付しその説明は省略する。
[Example] Next, a preferred example of the present invention will be described based on the drawings. Incidentally, members corresponding to those of the conventional apparatus shown in FIGS. 4 and 5 are given the same reference numerals, and their explanations will be omitted.

第1及び第2図には、本発明に係る静電容邑型エンコー
ダの好適な実施例が示されており、実施例のエンコーダ
は、回転軸10aにより本体に回転可能に設けられた回
転板10と、この回転板10を介して互いに対向するよ
う本体に固定された第1の固定板30及び第2の固定板
32と、を含む。
1 and 2 show a preferred embodiment of the capacitive encoder according to the present invention. and a first fixing plate 30 and a second fixing plate 32 fixed to the main body so as to face each other with the rotary plate 10 in between.

本発明の特徴的事項は、回転板10.第1及び第2の固
定板30.32の表面に設けられる電極構造を改良する
ことにより、静電容量型エンコーダを小型化し、かつそ
の検出精度を向上させたことにある。
The characteristic feature of the present invention is that the rotary plate 10. By improving the electrode structure provided on the surfaces of the first and second fixed plates 30, 32, the capacitive encoder is made smaller and its detection accuracy is improved.

第2図には、第1の固定板309回転板1o及び第2の
固定板32の各表面構造が示されており、同図において
回転板10の表面は、第1の固定板30への対向面と第
2の固定板32への対向面とに分解して図示している。
FIG. 2 shows the surface structures of the first fixed plate 309 rotating plate 1o and the second fixed plate 32, and in the figure, the surface of the rotating plate 10 is connected to the first fixed plate 30. The figure is shown disassembled into a facing surface and a facing surface to the second fixing plate 32.

本発明において、前記第1の固定板30の表面には、複
数の単位電極板14aを円周方向に沿って等間隔に輪状
配列してなる第1の送信電極14Aが設けられている。
In the present invention, the first transmitting electrode 14A is provided on the surface of the first fixing plate 30, and is formed by arranging a plurality of unit electrode plates 14a in a ring shape at equal intervals along the circumferential direction.

また、第2の固定板32の表面には、前記第1の送信電
極14Aと同数の単位電極板14bを等間隔に輪状配列
してなる第2の送信電極14Bが設けられている。
Further, on the surface of the second fixed plate 32, a second transmitting electrode 14B is provided, which is formed by arranging the same number of unit electrode plates 14b as the first transmitting electrode 14A in a ring shape at equal intervals.

実施例において、前記第1の送信電極14A及び第2の
送信電極14Bは、共に16枚の単位電極板14a及び
14bからなり、これら各単位電極板14aと14bと
は互いに回転板10を介して1対1に相対向するように
、各固定板30及び32上に取り付は固定されている。
In the embodiment, the first transmitting electrode 14A and the second transmitting electrode 14B are both composed of 16 unit electrode plates 14a and 14b, and these unit electrode plates 14a and 14b are connected to each other via the rotary plate 10. The mountings are fixed on each of the fixing plates 30 and 32 so as to face each other one-to-one.

そして、第1の送信1w114の各単位電極板14aに
は、電圧印加回路16により、所定の位相、実施例にお
いては45°ずつ位相をずらVた正弦波あるいは矩形波
の交流電圧が印加され、0〜315°までの8m電極板
を1単位とする2組の電極ユニットが形成されている。
Then, to each unit electrode plate 14a of the first transmitter 1w114, a voltage application circuit 16 applies a sine wave or rectangular wave alternating voltage with a predetermined phase, in the example, the phase is shifted by 45 degrees, Two sets of electrode units each having an 8 m electrode plate extending from 0 to 315 degrees are formed.

また、前記第2の送信電極14.8の各単位電極板14
bには、電圧印加回路16により前記各単位電極板14
aに対し180°位相をずらせた正弦波あるいは矩形波
からなる交流電圧が印加され、同様にして0〜315°
までの8層電極板を1単位とする2組の電極ユニットが
形成されている。
Moreover, each unit electrode plate 14 of the second transmitting electrode 14.8
b, each unit electrode plate 14 is connected by the voltage application circuit 16.
An alternating current voltage consisting of a sine wave or a rectangular wave with a phase shift of 180° relative to a is applied, and in the same way, from 0 to 315°
Two sets of electrode units are formed, with each eight-layer electrode plate as one unit.

すなわち、第2図に示ずように、第1の送信電極14A
には、中心線A上に位置する単位電極板14Aを始点と
して0.45” 、 90°・・・と順次位相させた交
流電圧が印加され、これに対し第2の送信電極14Bに
は前記中心線Aに対し電気角で180°だけ位相をずら
せた中心線B上に位置する単位電極板14bを始点とし
て、0.45°、90゜・・・と順次位相をずらせた交
流電圧が印加されることになる。
That is, as shown in FIG. 2, the first transmitting electrode 14A
An alternating current voltage is applied to the unit electrode plate 14A located on the center line A and sequentially phased at 0.45", 90°, etc., and on the other hand, to the second transmitting electrode 14B, the Starting from the unit electrode plate 14b located on the center line B, which is shifted in phase by 180 degrees in electrical angle with respect to the center line A, AC voltages are applied with the phase shifted sequentially by 0.45 degrees, 90 degrees, and so on. will be done.

また、前記回転板10の第1の固定板側表面には、前記
第1の送信電極14Aの電極ユニット数と同数の2紺の
第1の受信電極18A、18Aが設けられ、この2組の
受信電14!18A、18Aは回転中心を挟んで点対称
に配置され、第1の送信電極14Aに含まれる2組の連
続した4個の単位電極板14aとそれぞれ対向している
Further, two navy blue first receiving electrodes 18A, 18A are provided on the first fixed plate side surface of the rotary plate 10, the same number as the number of electrode units of the first transmitting electrode 14A. The receiving electrodes 14!18A, 18A are arranged point-symmetrically across the center of rotation, and respectively face two sets of four continuous unit electrode plates 14a included in the first transmitting electrode 14A.

また、この回転板10の第2の固定板側表面には、前記
第2の送信電極14Bの電極ユニット数と同数の2絹の
第2の受信電極188.18Bが設けられ、この2組の
受信電極18B、18Bは回転中心を挟んで点対称に配
置され、第2の送信電極’14.8に含まれる2組の連
続した4個の単位電極板14bとそれぞれ対向している
Further, on the surface of the rotary plate 10 on the second fixed plate side, there are provided second receiving electrodes 188.18B made of two silks, the same number as the number of electrode units of the second transmitting electrodes 14B. The receiving electrodes 18B, 18B are arranged symmetrically with respect to the center of rotation, and respectively face two sets of four continuous unit electrode plates 14b included in the second transmitting electrode '14.8.

ここにおいて、前記第1及び第2の受信電極18A及び
18Bはそれぞれ同位相の信号を受信可能とするため、
回転中心に対し機械的に90°位相の異なる位置にそれ
ぞれ設けられている。このようにすることにより、例え
ば第1の受信電極18Aが第1の送信電極14Aの0〜
135°の範囲の交流電圧が印加されている4枚の単位
電極対14aと対向している場合には、同様に第2の受
信電極18Bは第2の送信電極14Bのθ〜135°の
範囲の4枚の単位電極板14Bと対向し、再受信電極1
8A及び18Bからは同位相の信号を出力することがで
きる。
Here, since the first and second receiving electrodes 18A and 18B are capable of receiving signals of the same phase,
They are provided at positions mechanically 90° out of phase with respect to the center of rotation. By doing this, for example, the first receiving electrode 18A can be connected to the first transmitting electrode 14A from 0 to
Similarly, when facing the four unit electrode pairs 14a to which an AC voltage in the range of 135° is applied, the second receiving electrode 18B is in the range of θ to 135° of the second transmitting electrode 14B. The re-receiving electrode 1 faces the four unit electrode plates 14B of
Signals of the same phase can be output from 8A and 18B.

更に、この回転板14の第1の送信電極18A。Furthermore, the first transmitting electrode 18A of this rotating plate 14.

18A間には第1のアース電極20△、20Aが設けら
れており、またこの回転板14を他方の表面には、第2
の受信電極18B、18B間に第2のアース電極20B
、20Bが設けられ、各受信電極18A、188間及び
その他からの静電容量の干渉による悪影響を防止してい
る。
A first earth electrode 20Δ, 20A is provided between the rotating plate 18A, and a second earth electrode 20A is provided between the rotary plate 14 and
A second earth electrode 20B is connected between the receiving electrodes 18B and 18B.
, 20B are provided to prevent adverse effects due to electrostatic capacitance interference between each receiving electrode 18A, 188 and from others.

このようにして、これら第1及び第2の受信電極18A
及び18Bには、回転板10の回転変位量に対する同位
相の電圧V。が誘起されることになる。
In this way, these first and second receiving electrodes 18A
and 18B, a voltage V having the same phase with respect to the amount of rotational displacement of the rotary plate 10; will be induced.

そして、回転板10上に設置ノられた第1の受信電極1
8A及び第2の受信電極18Bにて得られる各電圧■。
A first receiving electrode 1 is installed on the rotary plate 10.
8A and each voltage obtained at the second receiving electrode 18B.

を本体側に取り出すために、第1の固定板30及び第2
の固定板32の各表面には第1の出力電極22A及び第
2の出力電極22Bが設けられている。
The first fixing plate 30 and the second
A first output electrode 22A and a second output electrode 22B are provided on each surface of the fixed plate 32.

前記第1の出力電極22Aは、第1の固定板30の表面
に、第1の送信電極14Aの内周側に第1のアース電極
24Aを介してリング状に設けられている。また前記第
2の出力筒ff122Bは、第2の固定板32の表面に
、第2の送信電極14Bの内側にアース電極24Bを介
してリング状に設けられている。
The first output electrode 22A is provided in a ring shape on the surface of the first fixing plate 30 on the inner peripheral side of the first transmitting electrode 14A via the first ground electrode 24A. Further, the second output tube ff122B is provided in a ring shape on the surface of the second fixing plate 32, inside the second transmitting electrode 14B via the ground electrode 24B.

そして、前記第1の受信電極18Aは、第1の固定板3
0上に設けられた第1の送信電極14A及び第1の出力
電極22Aの双方にまたがって対向するように形成され
ており、同様にして第2の受信電極18Bは、第2の固
定板32上に設けられた第2の送信電極14B及び第2
の出力電極22Bの双方にまたがって対向するよう形成
されている。
The first receiving electrode 18A is connected to the first fixing plate 3.
Similarly, the second receiving electrode 18B is formed to face both the first transmitting electrode 14A and the first output electrode 22A provided on the second fixing plate 32. The second transmitting electrode 14B provided above and the second
The output electrodes 22B are formed to face each other across both sides of the output electrodes 22B.

このようにして、これら第1及び第2の受信型Fi18
A及び18Bと、前述した第1及び第2の出力電極22
A及び22Bとが静電結合し、これら第1及び第2の出
力電極22A及び22Bからは第1及び第2の受信電極
18A及び18Bにて誘起された電圧V。が出力される
ことになる。
In this way, these first and second receiving type Fi18
A and 18B, and the first and second output electrodes 22 described above.
A and 22B are electrostatically coupled, and a voltage V is induced from the first and second output electrodes 22A and 22B at the first and second receiving electrodes 18A and 18B. will be output.

そして、これら第1及び第2の出力電極22Bから出力
される検出信号V。は検出回路36内において合成され
た後基準電圧V1と比較され、その位相差φに基づき回
転板10の回転変位量が検出される。
Then, a detection signal V is output from these first and second output electrodes 22B. are synthesized in the detection circuit 36 and then compared with the reference voltage V1, and the amount of rotational displacement of the rotary plate 10 is detected based on the phase difference φ.

このように、本発明よれば、第1及び第2の固定板30
及び32上に2組の送信電極、すなわち第1及び第2の
送信電極14A及び14Bを設け、回転板10上に設け
られた第1及び第2の受信電極18A及び18Bにより
回転板10の回転変位■に対応した信号V。をそれぞれ
得ることができる。
Thus, according to the present invention, the first and second fixing plates 30
and 32, two sets of transmitting electrodes, that is, first and second transmitting electrodes 14A and 14B are provided, and rotation of the rotary plate 10 is performed by first and second receiving electrodes 18A and 18B provided on the rotary plate 10. Signal V corresponding to displacement ■. can be obtained respectively.

そして、第1及び第2の受信電極18A及び18Bの信
号V。を、第1及び第2の固定板30及び32上に設け
た2組の出力電極22A及び22Bとの静電結合により
固定板30及び32側から取り出し回転板10の回転変
位量の検出を行っている。
and the signal V of the first and second receiving electrodes 18A and 18B. is taken out from the fixed plates 30 and 32 side by electrostatic coupling with two sets of output electrodes 22A and 22B provided on the first and second fixed plates 30 and 32, and the amount of rotational displacement of the rotating plate 10 is detected. ing.

このように、本発明によれば、2系列の静電結合を介し
て回転板10の回転変位量に対応した信号V。を2組発
生させ、これら両系列から得られる信号V。を出力電極
22側にて合成し回転板10の回転変位量を検出してい
るため、送信電極14と出力電極22との静電結合部を
1系列しか設けないエンコーダに比し約2倍の検出分解
能をもって回転板10の回転変位量を検出することがで
きる。
As described above, according to the present invention, the signal V corresponding to the amount of rotational displacement of the rotary plate 10 is generated through two series of electrostatic coupling. Two sets of V are generated, and a signal V obtained from both of these series is obtained. is synthesized on the output electrode 22 side to detect the amount of rotational displacement of the rotary plate 10. Therefore, the amount of rotational displacement of the rotary plate 10 is detected by combining the two on the output electrode 22 side. The amount of rotational displacement of the rotating plate 10 can be detected with detection resolution.

従って、例えば第6図及び第7図に示すように、32枚
の単位電極板を輪状配列してなる1個の送信電極14の
みを有するエンコーダと同一の検出分解能を得ようとす
る場合には、本実施例のごとく第1の送信電極14A及
び第2の送信電極14Bをそれぞれ16枚の単位電極板
14a及び14bを用いて形成すればよい。このとき1
6枚の単位電極板を輪状配列してなる第1及び第2の送
信電極14A及び14Bは、32枚の単位電極板を輪状
配列してなる送信電極14に比しその半径が大幅に小さ
くなり、従って本発明のエンコーダは、従来のエンコー
ダに比し同一の分解能を得る場合には、その回転半径方
向への大きさを十分に小さくしエンコーダ自体の小型化
を図ることが可能となる。
Therefore, for example, as shown in FIGS. 6 and 7, when trying to obtain the same detection resolution as an encoder having only one transmitting electrode 14 formed by arranging 32 unit electrode plates in a ring shape, As in this embodiment, the first transmitting electrode 14A and the second transmitting electrode 14B may be formed using 16 unit electrode plates 14a and 14b, respectively. At this time 1
The radius of the first and second transmitting electrodes 14A and 14B, which are formed by arranging six unit electrode plates in a ring shape, is significantly smaller than that of the transmitting electrode 14 which is formed by arranging 32 unit electrode plates in a ring shape. Therefore, when the encoder of the present invention obtains the same resolution as the conventional encoder, it is possible to sufficiently reduce the size in the direction of the radius of rotation and to downsize the encoder itself.

更に、本発明によれば、物理的な経路の異なる2系列の
静電結合を介して、回転板10の回転変位量に対応した
2組の信号■。を発生させているため、この2組の信号
を合成することによりその誤差成分は互いに相殺され、
各固定板30.32及び回転板10に偏心、振れ又は傾
きなどが存在しても、これらの影響を受けることなく回
転板10の回転変位量を正確に検出することが可能とな
る。
Further, according to the present invention, two sets of signals (2) corresponding to the amount of rotational displacement of the rotating plate 10 are generated through two series of electrostatic couplings having different physical paths. is generated, so by combining these two sets of signals, their error components cancel each other out,
Even if eccentricity, deflection, inclination, etc. exist in each of the fixed plates 30, 32 and the rotary plate 10, it is possible to accurately detect the amount of rotational displacement of the rotary plate 10 without being affected by these.

具体的な応用例 第3図には、本発明に係る静電容量型エンコーダを、ワ
ークの内径を測定する測定装置に用いた場合が示されて
いる。
Specific Application Example FIG. 3 shows a case where the capacitive encoder according to the present invention is used in a measuring device for measuring the inner diameter of a workpiece.

実施例の測定装置は、円筒形状に形成されたフレーム本
体40の先端に設けられ矢印Yで示す半径方向に進退す
る内径測定子42と、フレーム本体46内に収納され矢
印Zで示す軸方向に進退しその先端部44にて測定子4
2の内側と当接するスピンドル46と、を含む。
The measuring device of the embodiment includes an inner diameter measuring element 42 that is provided at the tip of a frame body 40 formed in a cylindrical shape and moves forward and backward in the radial direction indicated by arrow Y, and an inner diameter measuring element 42 that is housed in the frame body 46 and moves in the axial direction indicated by arrow Z. The probe 4 moves forward and backward with its tip 44.
a spindle 46 that abuts the inside of 2.

実施例において、前記測定子42は、フレーム本体40
の先端部に120°の角度間隔をもって3個設けられて
おり、各測定子42は板バネ48によりその内側に付勢
されスピンドル46の先端部44と当接している。
In the embodiment, the measuring element 42 is attached to the frame body 40.
Three probes 42 are provided at an angular interval of 120 degrees at the tip of the probe 42, and each probe 42 is urged inward by a leaf spring 48 and comes into contact with the tip 44 of the spindle 46.

ここにおいて、スピンドル46の先端部44は円錐形状
に形成されており、各測定子42の内面は先端部44の
円錐形状に沿って当接するよう切り欠き形成されている
Here, the tip 44 of the spindle 46 is formed into a conical shape, and the inner surface of each probe 42 is cut out so as to abut along the conical shape of the tip 44.

そして、実施例の測定装置は、スピンドル46に一体的
に設けられたシンプル50を回転操作し、スピンドル4
6を矢印Zで示す軸方向に向は進退させることにより、
その先端部44により測定子42を半径方向に向けて進
退させている。
The measuring device of the embodiment rotates the simple 50 provided integrally with the spindle 46, and
By moving 6 forward and backward in the axial direction indicated by arrow Z,
The tip portion 44 moves the probe 42 forward and backward in the radial direction.

従って、フレーム本体40の先端部に設けられた3個の
測定子42がワークの内面と3点接触する状態を検出す
ることにより、ワークの内径をスピンドル46の7方向
への変位量として検出することができる。
Therefore, by detecting the state in which the three probes 42 provided at the tip of the frame body 40 are in contact with the inner surface of the workpiece at three points, the inner diameter of the workpiece is detected as the amount of displacement of the spindle 46 in seven directions. be able to.

実施例の装置は、このようなスピンドル46の変位量を
本発明に係るエンコーダを用いて検出し、検出変位量に
応じた電気信号パルスを計数回路に入力している。計数
回路は、エンコーダの出力する電気信号パルス信号を計
数し、その計数値をフレーム本体40の側面に設けられ
たデジタル表示器上にデジタル表示している。
The device of the embodiment detects the amount of displacement of the spindle 46 using the encoder according to the present invention, and inputs an electric signal pulse corresponding to the detected amount of displacement to the counting circuit. The counting circuit counts the electrical pulse signals output from the encoder, and digitally displays the counted value on a digital display provided on the side surface of the frame body 40.

本実施例の装置に用いられる、エンコーダは、フレーム
本体40に固定された第1及び第2の固さ板30.32
と、これら第1及び第2の固定板30.32の間に設け
られスピンドル46の移動岳に応じ回動する回転板10
と、を含む。
The encoder used in the device of this embodiment includes first and second rigid plates 30 and 32 fixed to the frame body 40.
and a rotary plate 10 that is provided between the first and second fixed plates 30 and 32 and rotates according to the movement of the spindle 46.
and, including.

前記第1及び第2の固定板30.32は、はぼドーナツ
型に形成され、その中央に設けられた挿通穴30a、3
2aにスピンドル46が進退自在に挿通された状態でフ
レーム本体40の基台52に固定されている。
The first and second fixing plates 30.32 are formed in a donut shape, and have insertion holes 30a, 3 provided in the center thereof.
A spindle 46 is inserted through 2a so as to be movable forward and backward, and is fixed to a base 52 of the frame body 40.

また、回転板10もほぼドーナツ型に形成され、スピン
ドル46の周囲に回動可能に設けられた回転円筒54上
に前記第1及び第2の固定板30゜32と対向するよう
配置されている。
Further, the rotating plate 10 is also formed in a substantially donut shape, and is disposed on a rotating cylinder 54 rotatably provided around the spindle 46 so as to face the first and second fixed plates 30° 32. .

ここにおいて、回転円筒54には、その内周に係合ビン
56が設けられ、このビン56がスピンドル46の外周
にその進退方向に沿って設けられたキー溝58に係合さ
れている。
Here, the rotating cylinder 54 is provided with an engaging pin 56 on its inner periphery, and this pin 56 is engaged with a keyway 58 provided on the outer periphery of the spindle 46 along the forward and backward direction thereof.

また、回転円筒54のスピンドル軸方向変位を阻止する
ためのスラストアンギュラコンタクトベアリング60が
設けられている。
Further, a thrust angular contact bearing 60 is provided to prevent displacement of the rotating cylinder 54 in the spindle axial direction.

従って、シンプル50を回転操作し、スピンドル46を
回転させながら図中7で示す軸方向に進退させると、ビ
ン56とキー溝58との係合により回転円筒54がスピ
ンドル軸方向に変位することなく回転され、該スピンド
ル46の変位量に応じて回転板10が第1及び第2の固
定板30,32との間に一定のクリアランスを保ったま
ま回転されることになる。
Therefore, when the simple 50 is rotated and moved forward and backward in the axial direction indicated by 7 in the figure while rotating the spindle 46, the rotating cylinder 54 is not displaced in the spindle axial direction due to the engagement between the bottle 56 and the keyway 58. According to the amount of displacement of the spindle 46, the rotating plate 10 is rotated while maintaining a constant clearance between the first and second fixed plates 30 and 32.

従って、実施例の測定装置によれば、矢印Yで示す測定
子42の半径方向への変位分を、本発明のエンコーダを
用いて回転板10の回転変位坦として正確に検出し、こ
の結果、ワークの各種内径の測定を正確に行うことが可
能となる。
Therefore, according to the measuring device of the embodiment, the displacement of the measuring element 42 in the radial direction indicated by the arrow Y is accurately detected as a flat rotational displacement of the rotary plate 10 using the encoder of the present invention, and as a result, It becomes possible to accurately measure various inner diameters of the workpiece.

また、前記実施例においては、本発明のエンコーダを、
ワークの内径測定用の測定装置に適用した場合を例にと
り説明したが、本発明はこれに限らず、マイクロメータ
、ダイヤルゲージ、マイクロゲージ及びその他の測定装
置に適用可能であることは言うまでもない。
Furthermore, in the embodiment, the encoder of the present invention is
Although the present invention has been described using an example of application to a measuring device for measuring the inner diameter of a workpiece, it goes without saying that the present invention is not limited to this and can be applied to micrometers, dial gauges, microgauges, and other measuring devices.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、装置全体を小型
化しかつ高い検出精度で回転板の回転変位門を検出する
ことが可能な静電容量型エンコーダを得ることができる
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, it is possible to obtain a capacitive encoder that is capable of downsizing the entire device and detecting a rotational displacement gate of a rotary plate with high detection accuracy. .

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

第1図は本発明に係る静電容酊型エンコーダの好適な実
施例を示づ゛説明図、 第2図は第1図に示すエンコーダの電極構造°を示す説
明図、 第3図は本発明のエンコーダを用いた測定装置の構造説
明図、 第4図及び第5図は静電客層型エンコーダの第1の前提
技術を示づ“説明図、 第6図及び第7図は静電容量型エンコーダの第2の前提
技術を示す説明図である。 10 ・・・ 回転板 14A  ・・・ 第1の送信電極 14B  ・・・ 第2の送信電極 14a  ・・・ 単位電極板 14b  ・・・ 単位電極板 18A  ・・・ 第1の受信電極 18B ・・・ 第2の受信電極 22A  ・・・ 第1の出力電極 22B  ・・・ 第2の出力電極 30 ・・・ 第1の固定板 32 ・・・ 第2の固定板。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a preferred embodiment of the capacitive encoder according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the electrode structure of the encoder shown in FIG. An explanatory diagram of the structure of a measuring device using an encoder, Figures 4 and 5 are explanatory diagrams showing the first basic technology of the electrostatic customer type encoder, and Figures 6 and 7 are capacitive type encoders. It is an explanatory diagram showing the second basic technology of the encoder. 10... Rotating plate 14A... First transmitting electrode 14B... Second transmitting electrode 14a... Unit electrode plate 14b... Unit Electrode plate 18A... First receiving electrode 18B... Second receiving electrode 22A... First output electrode 22B... Second output electrode 30... First fixing plate 32... - Second fixing plate.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)本体に回転可能に設けられた回転板と、この回転
板を介して互いに対向するよう本体に固定された第1の
固定板及び第2の固定板と、を含み、 前記第1の固定板には、位相の異なる交流電圧が印加さ
れる複数の単位電極板を円周方向に沿って等間隔に輪状
配列してなる第1の送信電極と、この第1の送信電極の
内周側にシールドリングを介して配置された第1の出力
電極と、が設けられ、前記第2の固定板には、前記第1
の送信電極の各単位電極板と180°位相の異なる交流
電極が印加される複数の単位電極板を円周方向に沿って
等間隔に輪状配列してなる第2の送信電極と、この送信
電極の内周側にシールドリングを介して配置された第2
の出力電極と、が設けられ、 前記回転板には、前記第1の送信電極及び第1の出力電
極にまたがって対向する第1の受信電極と、前記第2の
送信電極及び第2の出力電極にまたがって対向する第2
の受信電極と、が設けられ、前記第1の受信電極及び第
2の受信電極は共に共通位相交流電圧が印加される所定
の単位電極板に対し対向するよう形成され、 回転板の回転により変化する第1及び第2の出力電極の
出力信号に基づき回転板の回転変位量を検出することを
特徴とする静電容量型エンコーダ。
(1) A rotating plate rotatably provided on the main body, and a first fixing plate and a second fixing plate fixed to the main body so as to face each other via the rotating plate, and the first fixing plate includes: The fixed plate includes a first transmitting electrode formed by arranging a plurality of unit electrode plates at equal intervals along the circumference in a ring shape to which alternating current voltages with different phases are applied, and an inner circumference of the first transmitting electrode. a first output electrode disposed on the side with a shield ring interposed therebetween, and the second fixing plate is provided with a first
a second transmitting electrode formed by arranging a plurality of unit electrode plates in a ring shape at equal intervals along the circumferential direction to which an AC electrode having a phase different by 180° from each unit electrode plate of the transmitting electrode is applied; A second plate placed on the inner circumferential side of the
an output electrode, and the rotary plate is provided with a first receiving electrode facing across the first transmitting electrode and the first output electrode, and a second transmitting electrode and a second output electrode. A second electrode facing across the electrode
A receiving electrode is provided, the first receiving electrode and the second receiving electrode are both formed to face a predetermined unit electrode plate to which a common phase AC voltage is applied, and are changed by rotation of the rotary plate. 1. A capacitive encoder that detects the amount of rotational displacement of a rotary plate based on output signals of first and second output electrodes.
(2)特許請求の範囲(1)記載のエンコーダにおいて
、 第1の送信電極は、それぞれ45°位相の異なる交流電
圧が印加される16個の単位電極板からなり、前記第2
の送信電極は、第1の送信電極の各単位電極板に対し1
80°位相の異なる交流電圧が印加される16個の単位
電極板からなることを特徴とする静電容量型エンコーダ
(2) In the encoder according to claim (1), the first transmitting electrode is composed of 16 unit electrode plates to which alternating current voltages having a phase different by 45° are applied, and the second
transmitting electrodes, one for each unit electrode plate of the first transmitting electrode.
A capacitive encoder comprising 16 unit electrode plates to which alternating current voltages having a phase difference of 80 degrees are applied.
(3)特許請求の範囲(2)記載のエンコーダにおいて
、 前記第1の受信電極は、回転板上に回転中心を介して点
対称に位置し、前記第1の送信電極の2組の連続した4
枚の単位電極板とそれぞれ対向するよう形成された2枚
の電極板を含み、 前記第2の受信電極は、回転板上に回転中心を介して点
対称に位置し、かつ前記第1の受信電極に対し90°位
相が異なるように設けられ、前記第2の送信電極の2組
の連続した4枚の単位電極板とそれぞれ対向するように
形成された2枚の電極板を含むことを特徴とする静電容
量型エンコーダ。
(3) In the encoder according to claim (2), the first receiving electrodes are located point-symmetrically on the rotary plate through the center of rotation, and two consecutive sets of the first transmitting electrodes are arranged on the rotating plate. 4
two unit electrode plates and two electrode plates formed to face each other, the second receiving electrode is located on the rotary plate point-symmetrically with respect to the center of rotation, and the second receiving electrode is located on the rotating plate in point symmetry with respect to the rotation center, It is characterized by comprising two electrode plates that are provided to have a phase difference of 90° with respect to the electrodes and are formed to face two sets of four consecutive unit electrode plates of the second transmitting electrode, respectively. Capacitive encoder.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04502823A (en) * 1988-08-15 1992-05-21 シーコア コーポレイション Moisture resistant meter reading device
JP2000258152A (en) * 1999-03-10 2000-09-22 Mitsutoyo Corp Angle gage
JP2018084453A (en) * 2016-11-22 2018-05-31 キヤノン株式会社 Displacement detector and lens barrel including the same, and imaging device

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