TWI599761B - Capacitance displacement sensor - Google Patents

Description

靜電容量式變位感測器 發明領域

本發明是有關於一種具備有一對固定電極、以及與一對固定電極相對向之可動電極的靜電容量式變位感測器。

發明背景

至今，在此種的變位感測器中，有一種是在圓柱狀的可動電極外側，使一對半圓筒狀的固定電極相對向配置，而測量與可動電極連結之閥體的變位(例如，參照專利文獻1)。在記載於專利文獻1的變位感測器中，是藉由可動電極朝軸線方向移動，在一對固定電極之間的靜電容量會變化，而從該靜電容量的變化來測量閥體的變位。

又，在記載於專利文獻1的變位感測器中，將電介質流體導入可動電極與固定電極之間，並且使一對補償電極相對向而配置於電介質流體流通的部分。然後，測定一對補償電極之間的靜電容量，來補償因電介質流體之介電常數變化而引起的變位之測量誤差。

此外，在記載於專利文獻1的變位感測器中，是在已電性絕緣的狀態下以金屬製的靜電屏蔽覆蓋可動電極 及固定電極，且將靜電屏蔽電性地接地。因此，即使使用者觸碰感測器的本體(包含了感測器的閥裝置本體)，也可抑制一對固定電極之間的靜電容量變得不安定。

先前技術文獻 專利文獻

【專利文獻1】WO2012/090583A1

發明概要

承上，在記載於專利文獻1的變位感測器中，必須在圓柱狀之可動電極的外側，使一對半圓筒狀的固定電極相對向配置。然而，使一對半圓筒狀的固定電極，以預定的間隔相對向而正確地配置，並不是一件容易的事。

此外，在記載於專利文獻1的變位感測器中，是在已電性絕緣的狀態下以靜電屏蔽來覆蓋住可動電極及固定電極。因此，必須藉由配線或銷等來將固定電極或補償電極，拉出至靜電屏蔽的外側。所以，將固定電極或補償電極拉出的構造變得較為複雜是無法避免的。

本發明是有鑑於如上之實情而作成，其主要目的在於：在具備有靜電屏蔽的靜電容量式變位感測器中，使一對固定電極可以預定的間隔正確地配置，並且使電極可容易拉出至靜電屏蔽的外側。

本發明為了解決上述課題，採用了以下的機構。

第1機構是一種靜電容量式變位感測器，其特徵在於具備有：棒狀構件，具有由絕緣材料所形成的外表面部；筒狀構件，從前述棒狀構件的長方向之一端使預定範圍朝內部插入，隨著測量對象的變位而朝前述長方向移動；一對固定電極，在前述棒狀構件之前述外表面部上形成為薄膜狀，夾著前述棒狀構件而彼此相對向；連成一條的可動電極，以與前述固定電極及前述測量對象絕緣的狀態設置於前述筒狀構件，且與前述一對固定電極相對向；補償電極，在前述棒狀構件之前述外表面部上形成為薄膜狀，不與前述可動電極相對向；靜電屏蔽，以與前述固定電極、前述可動電極、及前述補償電極絕緣的狀態覆蓋該等電極並且接地；固定電極端子，在前述棒狀構件之前述外表面部上形成為薄膜狀，與前述各固定電極連接而至前述靜電屏蔽的外部，以與前述靜電屏蔽絕緣的狀態朝前述長方向延伸；及補償電極端子，在前述棒狀構件之前述外表面部上形成為薄膜狀，與前述補償電極連接而至前述靜電屏蔽的外部，以與前述靜電屏蔽絕緣的狀態朝前述長方向延伸。

根據上述構成，把在與固定電極及測量對象絕緣的狀態下與一對固定電極相對向的連成一條之可動電極，設於筒狀構件。因此，在各固定電極、及相對向的可動電極之間分別形成電容器，且該等電容器藉由連成一條的可動電極串聯地連接而形成合成電容器。而且，當筒狀構件隨著測量對象的變位而朝棒狀構件之長方向移動，則固定 電極與可動電極相對向的部分的面積會變化，所以合成電容器的靜電容量會變化。因此，根據合成電容器的靜電容量的變化，也就是在一對固定電極之間的靜電容量的變化，可測量測量對象的變位。

此外，除了一對固定電極外，不與可動電極相對向的補償電極，也在棒狀構件的外表面部上形成為薄膜狀。因此，對於把補償電極形成為一方之電極的補償電容器的靜電容量進行測定，藉此，可補償因固定電極與可動電極之間的介電常數變化而引起的變位之測量誤差。

在此，夾著棒狀構件而彼此相對向的一對固定電極，在由絕緣材料所形成的棒狀構件之外表面部上，形成為薄膜狀。因此，無須配置彼此形成為不同構件的一對固定電極，而可在1個棒狀構件之外表面部上作為薄膜狀的圖案來形成一對固定電極。因此，一對固定電極的間隔會因為棒狀構件的尺寸而被規定好，可以預定的間隔來正確地配置一對固定電極。

又，固定電極、可動電極、及補償電極，被與該等電極呈絕緣狀態的靜電屏蔽所覆蓋。由於靜電屏蔽接地，所以即使使用者接觸感測器的本體(包含感測器的裝置本體)，也可抑制一對固定電極間的靜電容量變得不安定。

在此，與各固定電極及補償電極連接而至靜電屏蔽的外部，並且以與靜電屏蔽絕緣的狀態朝棒狀構件之長方向延伸的固定電極端子及補償電極端子，分別於棒狀構件的外表面部上形成為薄膜狀。因此，只要與固定電極及 補償電極一起地將固定電極端子及補償電極端子形成為薄膜狀的圖案，就可分別將固定電極及補償電極朝靜電屏蔽的外側拉出。因此，可使朝靜電屏蔽的外側拉出電極一事變得容易。

在第2機構中，前述靜電屏蔽具有突出部，該突出部突出至朝向前述補償電極接近的位置。

根據上述構成，由於靜電屏蔽之突出部與補償電極相接近，所以可藉由補償電極與突出部，來形成靜電容量比較大的補償電容器。因此，可將靜電屏蔽利用為補償電容器中一方之電極，並且可提升補償電容器的精準度。此外，更可在狹窄的空間內形成補償電容器。

在第3機構中，具備於內部形成有流體室的感測器本體，該流體室可貯留與前述固定電極、前述可動電極、前述補償電極、及前述突出部接觸的電介質流體，且在前述靜電屏蔽，形成有連通孔，使前述補償電極與前述突出部之間的空間，在前述長方向上前述補償電極的兩側，與前述流體室中前述靜電屏蔽外側的空間連通。

根據上述構成，在感測器本體的內部形成有貯留電介質流體的流體室，電介質流體會與固定電極、可動電極、補償電極、及靜電屏蔽之突出部接觸。因此，可使由固定電極與可動電極所形成的電容器、以及由補償電極與突出部所形成的補償電容器的靜電容量增加。

在此，藉由形成於靜電屏蔽的連通孔，補償電極與突出部之間的空間，在棒狀構件的長方向上補償電極的 兩側，會與流體室中靜電屏蔽外側的空間相連通。因此，可促進彼此接近的補償電極與突出部之間的空間中之電介質流體之流通，而可使補償電極與突出部之間的空間中之電介質流體的狀態，接近流體室其他部分中之電介質流體的狀態。因此，可使因電介質流體狀態之變化，例如溫度變化或液質變化等所導致的介電常數之變化，敏銳地反映於補償電容器的靜電容量的變化，而可提升補償變位之測量誤差的精準度。

在第4機構中，在前述長方向上前述棒狀構件之與前述預定範圍為相反側的端部，沿著前述外表面部的外周，被絕緣材料呈環狀地密封住。

當電介質流體接觸固定電極及補償電極時，必須進行密封以使電介質流體不會漏至外部，並且可將固定電極及補償電極朝靜電屏蔽外側拉出。

關於此點，根據上述構成，在棒狀構件之長方向上棒狀構件之與預定範圍為相反側的端部，是沿著外表面部的外周而被絕緣材料呈環狀地密封住。而且，如上所述，分別與固定電極及補償電極連接的固定電極端子及補償電極端子，是在棒狀構件的外表面部上形成為薄膜狀。因此，可幾乎無視固定電極端子及補償電極端子的厚度，而可將棒狀構件的外表面部沿著外周輕易地進行密封。

在第5機構中，前述靜電屏蔽，沿著前述長方向延伸而露出於前述感測器本體的開口部，且在前述長方向上前述棒狀構件之與前述預定範圍為相反側的端部、和前 述靜電屏蔽之間，被前述絕緣材料密封住。

根據上述構成，由於靜電屏蔽是沿著棒狀構件的長方向延伸而露出於感測器本體之開口部，所以可將形成補償電容器中一方之電極的靜電屏蔽之突出部，輕易地與外部的電路連接。而且，在棒狀構件之長方向上棒狀構件之與預定範圍為相反側的端部、和靜電屏蔽之間，被絕緣材料所密封。因此，可確保固定電極端子及補償電極端子與靜電屏蔽間的絕緣，並且可使電介質流體不會漏到外部地來進行密封。

在第6機構中，前述棒狀構件的全體是由絕緣材料所形成。

根據上述構成，由於棒狀構件的全體是由絕緣材料所形成，所以可輕易地使棒狀構件的外表面部為絕緣材料，而可使棒狀構件的製造變得容易。

在第7機構中，前述筒狀構件的全體是由導電材料所形成。

根據上述構成，由於筒狀構件的全體是由導電材料所形成，所以筒狀構件本身可作為可動電極而產生機能，可使可動電極輕易地連成一條。結果，可使可動電極的製造變得容易。

在第8機構中，前述固定電極端子及前述補償電極端子，是配置為朝前述長方向延伸並且彼此接近，而前述固定電極及前述補償電極，是朝前述外表面部的圓周方向延伸。

根據上述構成，固定電極端子及補償電極端子，是朝棒狀構件之長方向延伸並且彼此接近地配置。因此，可使電極端子集中，而可使各電極端子輕易地連接於外部的電路。

此外，固定電極及補償電極是朝棒狀構件外表面部的圓周方向延伸。因此，可使電極端子集中，並且也可有效率地配置電極，而可確保電極的面積。因此，可提升將測量對象之變位進行測量的精準度。

在第9機構中，在前述長方向上前述棒狀構件之前述預定範圍側的端部，設有前述外表面部露出的露出部。

在筒狀構件隨著測量對象之變位而朝棒狀構件的長方向移動時，當筒狀構件相對於棒狀構件傾斜，則彼此相對向的固定電極與可動電極會有接觸之虞。此時，特別在棒狀構件之端部及筒狀構件之端部，固定電極與可動電極容易最先接觸。

關於此點，根據上述構成，在棒狀構件之長方向上棒狀構件之預定範圍側的端部，設有由絕緣材料所形成的外表面部露出的露出部。因此，即使棒狀構件的端部與筒狀構件接觸，也可抑制固定電極與可動電極相接觸。

此外，由於固定電極是在棒狀構件的外表面部上形成為薄膜狀，所以使圖案為不在棒狀構件的端部形成固定電極，或者在固定電極的圖案形成至棒狀構件之端部後再將端部的圖案削去，藉此，可輕易地形成露出部。

在第10機構中，前述補償電極是第1補償電極， 前述補償電極端子是第1補償電極端子，並且該靜電容量式變位感測器具備有：第2補償電極，在前述棒狀構件之前述外表面部上形成為薄膜狀且比前述第1補償電極大，並且不與前述可動電極相對向；第2補償電極端子，在前述棒狀構件之前述外表面部上形成為薄膜狀，與前述第2補償電極連接而至前述靜電屏蔽的外部，以與前述靜電屏蔽絕緣的狀態朝前述長方向延伸；測定電路，測定2個電極之間的靜電容量；切換電路，切換如下之狀態：使前述第1補償電極端子及前述靜電屏蔽與前述測定電路連接的第1狀態、使前述第2補償電極端子及前述靜電屏蔽與前述測定電路連接的第2狀態、使已連接於前述各固定電極的前述固定電極端子與前述測定電路連接的第3狀態；及算出部，在前述第1狀態、前述第2狀態、及前述第3狀態中，藉由前述測定電路分別測定第1靜電容量、第2靜電容量、及第3靜電容量，根據前述第1靜電容量與前述第2靜電容量間的差分、以及前述第1靜電容量與前述第3靜電容量間的差分，來算出前述測量對象的變位。

根據上述構成，在棒狀構件的外表面部上把第2補償電極形成得比第1補償電極還大。而且，第2補償電極是藉由第2補償電極端子而朝靜電屏蔽的外側拉出。

藉由切換電路，切換成：使第1補償電極端子及靜電屏蔽與測定電路連接的第1狀態、使第2補償電極端子及靜電屏蔽與測定電路連接的第2狀態、使連接於各固定電極的固定電極端子與前述測定電路連接的第3狀態。然後， 藉由測定電路，在第1狀態、第2狀態、及第3狀態中，藉由測定電路來分別測定第1靜電容量、第2靜電容量、及第3靜電容量。

在此，由於第2補償電極形成得比第1補償電極大，所以第2補償電極與靜電屏蔽間的對向面積也會比第1補償電極與靜電屏蔽間的對向面積來得大。亦即，以第1補償電極與靜電屏蔽所形成的第1補償電容器，相當於一對固定電極與可動電極間的對向面積較小的狀態(測量對象之變位較小的狀態)。又，以第2補償電極與靜電屏蔽所形成的第2補償電容器，則相當於一對固定電極與可動電極間的對向面積較大的狀態(測量對象之變位較大的狀態)。因此，事先以實驗等求出以一對固定電極及可動電極所形成的合成電容器相當於第1補償電容器的情況下的測量對象之變位、以及合成電容器相當於第2補償電容器的情況下的測量對象之變位，藉此，可根據第1靜電容量與第2靜電容量間的差分、以及第1靜電容量與第3靜電容量間的差分，來算出測量對象之變位。

此外，即使一對固定電極與可動電極之間的介電常數變化，在第1補償電容器及第2補償電容器中介電常數也同樣會變化。因此，合成電容器相當於第1補償電容器的情況下的測量對象之變位、以及合成電容器相當於第2補償電容器的情況下的測量對象之變位不會變化。又，即使因為使用於測定靜電容量的調整用電容器等的靜電容量產生變化，而使第1補償電容器及第2補償電容器的靜電容量變 化，第1補償電容器及第2補償電容器的靜電容量之變化也會呈同樣的傾向。因此，根據第1靜電容量與第2靜電容量間的差分、以及第1靜電容量與第3靜電容量間的差分，來算出測量對象之變位，藉此可消除因調整用電容器等的靜電容量變化而導致的影響。因此，就算一對固定電極與可動電極之間的介電常數有變化，或者因調整用電容器等的靜電容量變化而導致第1補償電容器及第2補償電容器的靜電容量變化，皆可正確地算出測量對象之變位。

在第11機構中，前述第1補償電極及前述第2補償電極，分別具有朝前述外表面部之圓周方向延伸的複數之分岐部，前述第1補償電極之前述分岐部與前述第2補償電極之前述分岐部，是在前述長方向上交互地配置。

當第1補償電極與第2補償電極產生溫度差，則由第1補償電極所形成的電容器、與由第2補償電極所形成的電容器，有可能產生介電常數差之虞。結果，在根據第1靜電容量與第2靜電容量間的差分、以及第1靜電容量與第3靜電容量間的差分，來算出測量對象之變位時，有變位之算出精準度變差之虞。

關於此點，根據上述構成，第1補償電極及前述第2補償電極，分別具有朝棒狀構件外表面部的圓周方向延伸的複數之分岐部。而且，由於第1補償電極之分岐部與第2補償電極之分岐部，在棒狀構件之長方向上交互地配置，所以可抑制第1補償電極與第2補償電極產生溫度差。因此，可抑制算出測量對象變位的精準度變差。

10‧‧‧閥裝置

11‧‧‧第1本體

11a‧‧‧流入口

11b‧‧‧流出口

12‧‧‧第2本體

12a‧‧‧開口部

13‧‧‧流體室

14‧‧‧保持構件

20‧‧‧線軸閥

21‧‧‧套筒

21a、21b‧‧‧連通孔

22‧‧‧線軸(測量對象)

22a‧‧‧溝

22b‧‧‧貫通孔

22c‧‧‧端部

30‧‧‧靜電容量式變位感測器

31‧‧‧柱狀構件(棒狀構件)

31a‧‧‧端部

31b‧‧‧露出部

33‧‧‧筒狀構件(可動電極)

33a‧‧‧底部

33b‧‧‧貫通孔

33c‧‧‧連通孔

35‧‧‧連結構件

37‧‧‧靜電屏蔽

37a‧‧‧端部

37b‧‧‧突出部

37e‧‧‧凹部

37c、37d‧‧‧連通孔

40A、40B‧‧‧固定電極

41‧‧‧補償電極(第1補償電極)

42‧‧‧補償電極(第2補償電極)

43‧‧‧連接電極

51‧‧‧低熔點玻璃(絕緣材料)

52‧‧‧低熔點玻璃(絕緣材料)

61‧‧‧容量測定電路(測定電路)

62‧‧‧開關電路(切換電路)

64‧‧‧微電腦(MC)(算出部)

112‧‧‧第2本體

112a‧‧‧開口部

133‧‧‧筒狀構件

133a‧‧‧電極(可動電極)

137‧‧‧靜電屏蔽

137a‧‧‧端部

141‧‧‧補償電極(第1補償電極)

141a‧‧‧分岐部

142‧‧‧補償電極(第2補償電極)

142a‧‧‧分岐部

237‧‧‧靜電屏蔽

SW1、SW2、SW3‧‧‧開關

C1‧‧‧補償電容器(第1補償電容器)

C2‧‧‧補償電容器(第2補償電容器)

Ca‧‧‧電容器

Cab‧‧‧合成電容器

Cas‧‧‧電容器

Cb‧‧‧電容器

Cc‧‧‧電容器

Cms‧‧‧電容器

Ct‧‧‧調整用電容器

Cin+‧‧‧輸入端子

Cin-‧‧‧輸入端子

T1‧‧‧補償電極端子(第1補償電極端子)

T2‧‧‧補償電極端子(第2補償電極端子)

T3‧‧‧連接電極端子

Ta、Tb‧‧‧固定電極端子

Ts‧‧‧靜電屏蔽端子

C、Cn、C1(ε)、C2(ε)、Cab(ε)、C1(ε a)、C2(ε a)、Cab(ε a)、C1(ε b)、C2(ε b)、Cab(ε b)、C1m(ε a)、C2m(ε a)‧‧‧靜電容量

ε、ε a、ε b‧‧‧介電常數

x、x1、x2‧‧‧變位

S‧‧‧電極面積

d‧‧‧電極間距離

圖1是顯示靜電容量式變位感測器、及線軸閥的一部分的部分截面圖。

圖2是圖1之變位感測器的側面圖。

圖3是顯示柱狀構件及電極的正面圖。

圖4是將圖3之電極展開顯示的展開圖。

圖5是示意地顯示形成於圖1之變位感測器各部的電容器的示意圖。

圖6是顯示圖5之等效電路的電路圖。

圖7是顯示圖1之變位感測器的電性構成的方塊圖。

圖8是顯示線軸之變位與靜電容量間的關係的圖。

圖9是顯示筒狀構件及可動電極之變更例的部分截面圖。

圖10是顯示靜電屏蔽之變更例的部分截面圖。

圖11是顯示靜電屏蔽之其他變更例的部分截面圖。

圖12是顯示補償電極之變更例的正面圖。

圖13是顯示筒狀構件之變更例的部分截面圖。

圖14是顯示固定電極之變更例的正面圖。

圖15是將圖14之電極展開顯示的展開圖。

圖16是顯示固定電極之變更例的正面圖。

圖17是將圖16之電極展開顯示的展開圖。

圖18是顯示使用了圖16所示之固定電極的變位感測器之構成的部分截面圖。

用以實施發明之形態

以下，一面參照圖式一面說明一實施形態。本實施形態是具體化為在半導體製造裝置等中，控制藥液等流體之流通的閥裝置。

圖1是顯示靜電容量式變位感測器30、及線軸閥20的一部分的部分截面圖。如同圖所示，閥裝置10具備有：第1本體11、第2本體12、線軸閥20、及靜電容量式變位感測器30等。第1本體11及第2本體12是藉由不鏽鋼等金屬，成形為於內部具有圓柱狀空間的四角筒狀(筒狀)。於第1本體11之端部使彼此之中心軸線一致地安裝有第2本體12，且第1本體11與第2本體12之間被密封構件密封住。在第1本體11及第2本體12的內部，收納有線軸閥20及變位感測器30。線軸閥20與變位感測器30，是朝第1本體11的中心軸線方向(長方向)排列配置。在第1本體11，形成有流體的流入口11a及流出口11b。

線軸閥20具備有套筒21、線軸22、及致動器(未圖示)等。套筒21及線軸22是由不鏽鋼等金屬所形成。套筒21是成形為圓筒狀(筒狀)，線軸22則成形為圓柱狀(柱狀)。套筒21與線軸22是形成為相對應的截面形狀，線軸22可滑動地插入套筒21的內部。在線軸22的內部，形成有朝中心軸線方向(長方向)延伸的貫通孔22b。

在套筒21中，於與上述第1本體11之流入口11a及流出口11b對應的位置，分別形成有連通孔21a、21b。連通孔21a、21b朝套筒21之圓周方向延伸，使套筒21的內部 與外部連通。在線軸22，以與套筒21之連通孔21a、21b的間隔相對應的寬度，形成有朝圓周方向延伸的環狀之溝22a。線軸22(測量對象)是與電磁致動器等致動器連結，藉由致動器來朝中心軸線方向(長方向)來回移動。藉此，可控制成：藉由線軸22的外周面來擋住套筒21之連通孔21a與連通孔21b間之連通的狀態、以及藉由線軸22的溝22a來使連通孔21a與連通孔21b連通的狀態。

在第1本體11及第2本體12的內部，收納有變位感測器30。變位感測器30具備有柱狀構件31、筒狀構件33、連結構件35、靜電屏蔽37等。

筒狀構件33(可動電極)是藉由不鏽鋼等金屬(導電材料)，形成為具有底部33a的圓筒狀(連成一條的形狀)。連結構件35是藉由陶瓷或樹脂等絕緣材料，形成為圓筒狀。在上述線軸22的端部22c，透過連結構件35連結了筒狀構件33的底部33a。亦即，線軸22與筒狀構件33是藉由連結構件35而電性絕緣。

在筒狀構件33的底部33a，形成有朝筒狀構件33之中心軸線方向(長方向)延伸的貫通孔33b。線軸22之貫通孔22b與底部33a之貫通孔33b，是透過圓筒狀的連結構件35而連通。亦即，線軸22的內部與筒狀構件33的內部是連通的。

柱狀構件31(棒狀構件)是藉由氧化鋁等絕緣材料，形成為圓柱狀。亦即，柱狀構件31的外表面部是由絕緣材料所形成。在柱狀構件31的外表面部上，一對固定電 極40A、40B、補償電極41(第1補償電極)、及補償電極42(第2補償電極)形成為薄膜狀。在柱狀構件31中從中心軸線方向(長方向)之一端開始的預定範圍，詳細而言為與固定電極40A、40B對應的部分，插入筒狀構件33的內部。柱狀構件31與筒狀構件33，彼此的中心軸線一致。在固定電極40A、40B(柱狀構件31)與筒狀構件33之間，形成有預定的餘隙(間隙)。亦即，固定電極40A、40B與筒狀構件33，是以電性絕緣的狀態而彼此相對向。

在柱狀構件31及筒狀構件33的外周，設有覆蓋固定電極40A、40B、補償電極41、42、及筒狀構件33的靜電屏蔽37。靜電屏蔽37是藉由不鏽鋼等金屬(導電材料)，形成為圓筒狀(筒狀)。靜電屏蔽37與固定電極40A、40B、補償電極41、42、及筒狀構件33電性絕緣。

靜電屏蔽37之端部37a的外周面、與第2本體12的內周面之間，藉由低熔點玻璃51(絕緣材料)沿著圓周方向呈環狀地密封(封合)住(參照圖2)。藉此，靜電屏蔽37以與第2本體12電性絕緣的狀態，安裝於第2本體12。柱狀構件31之端部31a，露出於靜電屏蔽37的外部，亦即第2本體12的開口部12a。靜電屏蔽37之端部37a的內周面、與柱狀構件31之端部31a的外周面之間，藉由低熔點玻璃52(絕緣材料)沿著圓周方向呈環狀地密封住(參照圖2)。藉此，柱狀構件31被安裝在靜電屏蔽37。

靜電屏蔽37的中心軸線與柱狀構件31的中心軸線一致。靜電屏蔽37朝中心軸線方向(長方向)延伸，其端部 37a露出於第2本體12之開口部12a。在靜電屏蔽37的端部37a，連接有配線(未圖示)，藉由該配線而將靜電屏蔽37接地。

在第1本體11及第2本體12的內部，形成有將流體貯留的流體室13。流體室13是由第1本體11、第2本體12、套筒21、線軸22、靜電屏蔽37、及柱狀構件31所區劃出。藉由上述線軸閥20而控制流通的流體，是從套筒21之內周面與線軸22之外周面間的餘隙(間隙)，朝流體室13流入。然後，流體室13內部會被流體充滿。因此，電極40A、40B、41、42、筒狀構件33、及靜電屏蔽37，會接觸流體。由藥液所構成的流體，是介電體，作為電介質流體而產生機能。另外，第1本體11及第2本體12構成變位感測器30的感測器本體。

在靜電屏蔽37中與補償電極41、42相對向的部分，形成有朝向補償電極41、42突出的突出部37b。突出部37b呈環狀地突出至接近補償電極41、42的位置。補償電極41、42不與筒狀構件33相對向。

在靜電屏蔽37，形成有在流體室13中使靜電屏蔽37的內側與外側連通的連通孔37c、37d。連通孔37c、37d，在柱狀構件31的中心軸線方向(長方向)上，是形成於補償電極41、42的兩側。詳細而言為，連通孔37c、37d在柱狀構件31的中心軸線方向上，分別形成在包含固定電極40A、40B、補償電極41、42的範圍的兩端。

接著，詳細地說明一對固定電極40A、40B、及 補償電極41、42的構成。圖3是顯示柱狀構件31、固定電極40A、40B、補償電極41、42的正面圖，圖4是將圖3之電極40A、40B、41、42展開而顯示的展開圖。

如同圖所示，一對固定電極40A、40B，是在柱狀構件31的中心軸線方向(長方向)上，形成在從一端開始的預定範圍。固定電極40A、40B，朝柱狀構件31外表面部的圓周方向延伸。且固定電極40A、40B是在柱狀構件31的外表面部上形成為半圓筒狀。因此，一對固定電極40A、40B是夾著柱狀構件31而彼此相對向。在柱狀構件31中，在長方向之形成有固定電極40A、40B之側的端部，形成有外表面部露出的露出部31b。亦即，在露出部31b，不形成有固定電極40A、40B。

在固定電極40A與固定電極40B相鄰的部分，分別連接有固定電極端子Ta、Tb。固定電極端子Ta、Tb朝柱狀構件31的長方向延伸至端部31a。此外，固定電極端子Ta、Tb延伸至端部31a的端面(參照圖2)。因此，固定電極端子Ta、Tb露出於靜電屏蔽37的外部，亦即第2本體12之開口部12a(參照圖1)。固定電極端子Ta、Tb是配置成彼此接近而平行(並列)。

補償電極42是形成在柱狀構件31之中心軸線方向(長方向)上，形成有固定電極40A、40B的範圍旁邊的範圍。補償電極42朝柱狀構件31外表面部的圓周方向延伸。且補償電極42在柱狀構件31之外表面部上形成為圓筒狀。

在補償電極42中與固定電極端子Ta接近的部 分，連接有補償電極端子T2。補償電極端子T2(第2補償電極端子)朝柱狀構件31的長方向延伸至端部31a。此外，補償電極端子T2延伸至端部31a的端面(參照圖2)。因此，補償電極端子T2露出於靜電屏蔽37的外部，亦即第2本體12之開口部12a(參照圖1)。補償電極端子T2是配置成與固定電極端子Ta接近而平行(並列)。

補償電極41是形成在柱狀構件31之中心軸線方向(長方向)上，形成有補償電極42的範圍旁邊的範圍。補償電極41朝柱狀構件31外表面部的圓周方向延伸。補償電極41在柱狀構件31的外表面部上形成為圓筒狀。在此，在柱狀構件31的長方向上，把補償電極42的長度設定的比補償電極41的長度還長。亦即，把補償電極42的面積，設定的比補償電極41的面積還大。

在補償電極41中與固定電極端子Tb接近的部分，連接有補償電極端子T1。補償電極端子T1(第1補償電極端子)是朝柱狀構件31的長方向延伸至端部31a。此外，補償電極端子T1延伸至端部31a的端面(參照圖2)。因此，補償電極端子T1露出於靜電屏蔽37的外部，亦即第2本體12之開口部12a(參照圖1)。且補償電極端子T1是配置成與固定電極端子Tb接近而平行(並列)。

電極40A、40B、41、42、及端子Ta、Tb、T1、T2，藉由把包含銀等導電材料的糊，進行網印而燒成，來形成為薄膜狀。亦即，電極40A、40B、41、42、及端子Ta、Tb、T1、T2，是使用形成有電極圖案的網罩，將導電材料 印刷而藉此形成的。

端子Ta、Tb、T1、T2在柱狀構件31外表面部的圓周方向上集中配置於1處。在靜電屏蔽37中，在與該等端子Ta、Tb、T1、T2相對向的部分，形成有凹部37e(參照圖2)。凹部37e沿著端子Ta、Tb、T1、T2朝柱狀構件31的中心軸線方向(長方向)延伸。凹部37e的深度設定的比薄膜狀之端子Ta、Tb、T1、T2的厚度還深。藉此，可確保端子Ta、Tb、T1、T2與靜電屏蔽37間的距離，使端子Ta、Tb、T1、T2與靜電屏蔽37絕緣。在凹部37e的內部也導入了低熔點玻璃52，將柱狀構件31與靜電屏蔽37之間密封住。亦即，進行密封以使流體不會從流體室13漏出，並且可將電極40A、40B、41、42朝靜電屏蔽37的外側拉出。

接著，說明在靜電容量式變位感測器30中，測定靜電容量的電容器與形成於其他部分的電容器。圖5是示意地顯示圖1之變位感測器30中，形成於各部的電容器的示意圖。圖6是顯示圖5之等效電路的電路圖。

如同圖所示，以固定電極40A與筒狀構件33來形成電容器Ca，以固定電極40B與筒狀構件33來形成電容器Cb。由於筒狀構件33為連成一條的形狀，所以電容器Ca與電容器Cb，是藉由筒狀構件33而串聯地連接。並且，藉由電容器Ca、Cb，形成了合成電容器Cab。

在此，在上述線軸閥20中，當線軸22因致動器的驅動而被移動，則會使與線軸閥20連結的筒狀構件33朝中心軸線方向(長方向)移動。藉此，固定電極40A、40B與筒 狀構件33相對向的部分之面積會變化，而合成電容器Cab的靜電容量C會變化。亦即，C=ε×S/d之關係會成立。C是電容器的靜電容量，ε是介電常數，S是電極面積，d則是電極間距離。而且，電極間距離d為已知的一定值，電極面積S會與線軸22之變位相對應而變化。因此，藉由在固定電極端子Ta與固定電極端子Tb之間測量靜電容量，可根據靜電容量的變化來測量線軸22的變位。

在筒狀構件33隨著線軸22的變位而朝柱狀構件31的中心軸線方向(長方向)移動之際，當筒狀構件33相對於柱狀構件31傾斜，則彼此相對向的固定電極40A、40B與筒狀構件33會有接觸之虞。此時，特別是在柱狀構件31之端部及筒狀構件33之端部中，固定電極40A、40B與筒狀構件33容易最先接觸。

關於此點，在柱狀構件31的長方向上柱狀構件31的端部，設有沒有形成固定電極40A、40B的露出部31b。因此，即使露出部31b與筒狀構件33接觸，也可抑制固定電極40A、40B與筒狀構件33相接觸。

又，以補償電極41與靜電屏蔽37之突出部37b來形成補償電容器C1(第1補償電容器)，以補償電極42與突出部37b來形成補償電容器C2(第2補償電容器)。如上所述，固定電極40A、40B與筒狀構件33之間、以及補償電極41、42與靜電屏蔽37之突出部37b之間，充滿了由介電體所構成的流體。

在此，當流體的狀態(溫度或液質)變化，則流體 的介電常數ε會變化，合成電容器Cab的靜電容量也會變化。此時，因流體之介電常數ε的變化，導致補償電容器C1、C2的靜電容量也會變化。補償電容器C1、C2的電極間距離d及電極面積S，可由設計值或實測而事先取得。因此，藉由在補償電極端子T1(T2)與靜電屏蔽端子Ts之間測量靜電容量C，可從C=ε×S/d的關係算出流體的介電常數ε。然後，使用所算出的介電常數ε，來測量合成電容器Cab的靜電容量，藉此，可補償因流體之介電常數變化而引起的線軸22之變位測量誤差。

此外，在靜電屏蔽37，形成有連通孔37c、37d。因此，補償電極41、42與靜電屏蔽37之突出部37b之間的空間，在柱狀構件31的長方向上補償電極41、42的兩側，會與靜電屏蔽37的外部連通。詳細而言，連通孔37c、37d在柱狀構件31的長方向上，分別形成於包含固定電極40A、40B、補償電極41、42的範圍的兩端。因此，即使是補償電極41、42與突出部37b很接近的構成，也可使流體流通於補償電極41、42與突出部37b之間。結果，可使補償電極41、42與突出部37b之間的流體的狀態，接近流體室13其他部分的流體的狀態，可提升補償線軸22之變位測量誤差的精準度。

電極40A、40B、41、42被靜電屏蔽37覆蓋，而靜電屏蔽37則接地。因此，即使因為使用者接觸本體11、12等，而使本體11、12的電荷狀態或靜電容量Cn變化，也可抑制其影響及於電極40A、40B、41、42。

又，以固定電極40A與靜電屏蔽37來形成電容器Cas。其他，也以固定電極40A與固定電極40B相接近的部分來形成電容器Cc，以筒狀構件33與靜電屏蔽37來形成電容器Cms。該等電容器Cas、Cc、Cms的靜電容量，比起電容器Ca、Cb、Cab、C1、C2的靜電容量較為微小。

接著，參照圖7，說明圖1之變位感測器30的電性構成。變位感測器30具備有容量測定電路61及開關電路62。

容量測定電路61是測定連接於輸入端子Cin+、Cin-的2點間之靜電容量的習知電路。

開關電路62(切換電路)具備有：微電腦64(以下稱為「MC64」)、及開關SW1、SW2、SW3。開關SW1、SW2、SW3是CMOS等之類比開關，可藉由MC64以高速切換成ON及OFF。另外，容量測定電路61具備有用於在靜電容量測定上進行調整的調整用電容器Ct。調整用電容器Ct的靜電容量與流體的介電常數無關，而是因為環境溫度變化等其他要因而變化。

然後，藉由將開關SW1切換為ON、將開關SW2、SW3切換為OFF，成為把補償電極端子T1及靜電屏蔽端子Ts連接於容量測定電路61的第1狀態。藉由將開關SW2切換為ON、將開關SW1、SW3切換為OFF，成為把補償電極端子T2及靜電屏蔽端子Ts連接於容量測定電路61的第2狀態。藉由將開關SW3切換為ON、將開關SW1、SW2切換為OFF，成為把固定電極端子Ta、Tb連接於容量測定電路61的第3狀態。

在第1狀態下，由容量測定電路61來測定作為補償電容器C1之靜電容量C1(ε)的第1靜電容量。在第2狀態下，由容量測定電路61來測定作為補償電容器C2之靜電容量C2(ε)的第2靜電容量。而在第3狀態下，由容量測定電路61來測定作為合成電容器Cab之靜電容量Cab(ε)的第3靜電容量。經測定之靜電容量C1(ε)、C2(ε)、Cab(ε)，從容量測定電路61被發送至開關電路62的MC64。

於圖8顯示線軸22之變位與合成電容器Cab之靜電容量Cab(ε)間的關係。如同圖所示，靜電容量Cab(ε)與線軸22之變位成比例。換言之，靜電容量Cab(ε)是與固定電極40A、40B和筒狀構件33之間相對向的部分的面積成比例。另外，圖1顯示了線軸22之變位為最大的狀態，也就是固定電極40A、40B和筒狀構件33之間相對向的部分的面積為最大的狀態。

在此，當流體之介電常數為ε a的情況下，如實線所示，在線軸22之變位x1時，合成電容器Cab之靜電容量Cab(ε a)，會等於補償電容器C1之靜電容量C1(ε a)。又，在線軸22之變位x2時，合成電容器Cab之靜電容量Cab(ε a)，會等於補償電容器C2之靜電容量C2(ε a)。

亦即，將補償電容器C1、C2設定為：補償電容器C1相當於合成電容器Cab之變位x1的情況，而補償電容器C2則相當於合成電容器Cab之變位x2的情況。該等變位x1、x2可事先由實驗等求出。然後，測定靜電容量C1(ε a)、C2(ε a)、Cab(ε a)，將靜電容量Cab(ε a)代入於通過靜電 容量C1(ε a)與靜電容量C2(ε a)的直線，可測量出線軸22之變位x。

在流體的介電常數變化成ε b的情況下，如虛線所示，在線軸22之變位x1時，合成電容器Cab的靜電容量Cab(ε b)會等於補償電容器C1的靜電容量C1(ε b)。又，在線軸22之變位x2時，合成電容器Cab的靜電容量Cab(ε b)會等於補償電容器C2的靜電容量C2(ε b)。此時，在合成電容器Cab與補償電容器C1、C2中，由於流體的介電常數同樣地呈ε b變化，所以合成電容器Cab相當於補償電容器C1的情況下的線軸22之變位x1、以及合成電容器Cab相當於補償電容器C2的情況下的線軸22之變位x2不會變化。

又，如上所述，容量測定電路61之調整用電容器Ct的靜電容量，與流體的介電常數無關，而是因環境溫度的變化等其他要因而變化。因此，在流體的介電常數為ε a的情況下，例如當調整用電容器Ct的靜電容量增加時，則補償電容器C1、C2的靜電容量C1(ε a)、C2(ε a)，會分別增加為靜電容量C1m(ε a)、C2m(ε a)。結果，如一點鏈線所示，線軸22之變位與合成電容器Cab的靜電容量Cab(ε a)間的關係，會從實線所示的關係偏移。因此，因為調整用電容器Ct的靜電容量的變化，測量線軸22之變位的精準度會有變差之虞。

關於此點，在本實施形態中，MC64(算出部)會根據補償電容器C1的靜電容量C1(ε)與補償電容器C2的靜電容量C2(ε)間的差分、以及靜電容量C1(ε)與合成電容器 Cab的靜電容量Cab(ε)間的差分，來算出線軸22之變位。亦即，使靜電容量C1(ε)與靜電容量C2(ε)間的差分，對應於從變位x1至變位x2的變化，來算出和靜電容量C1(ε)與靜電容量Cab(ε)間的差分相對應的變位x。

在此，即使因為調整用電容器Ct的靜電容量變化，而使補償電容器C1、C2的靜電容量C1(ε)、C2(ε)產生變化，靜電容量C1(ε)、C2(ε)的變化也會呈同樣的傾向。例如，通過靜電容量C1m(ε a)、C2m(ε a)的一點鏈線之直線，是使通過靜電容量C1(ε a)、C2(ε a)的實線之直線平行移動後的直線。因此，根據靜電容量C1(ε)與靜電容量C2(ε)間的差分、以及靜電容量C1(ε)與靜電容量Cab(ε)間的差分，來算出線軸22之變位x，藉此，可消除因調整用電容器Ct的靜電容量變化而對靜電容量C1(ε)、C2(ε)產生的影響。

以上所詳述的本實施形態，具有以下優點。

‧除了一對固定電極40A、40B，還有不與筒狀構件33相對向的補償電極41、42，都在柱狀構件31的外表面部上形成為薄膜狀。因此，對於把補償電極41、42形成為一方之電極的補償電容器C1、C2之靜電容量進行測定，藉此，可補償因固定電極40A、40B與筒狀構件33之間的介電常數ε變化而引起的變位x之測量誤差。

‧夾著柱狀構件31而彼此相對向的一對固定電極40A、40B，是在由絕緣材料所形成的柱狀構件31之外表面部上，形成為薄膜狀。因此，無須配置彼此形成為不同構 件的一對固定電極，而可在1個柱狀構件31之外表面部上作為薄膜狀的圖案來形成一對固定電極40A、40B。因此，一對固定電極40A、40B的間隔會因為柱狀構件31的尺寸而被規定好，可以預定的間隔來正確地配置一對固定電極40A、40B。

‧固定電極40A、40B、筒狀構件33、及補償電極41、42，被與該等電極呈絕緣狀態的靜電屏蔽37所覆蓋。由於靜電屏蔽37接地，所以即使使用者接觸感測器的本體11、12或線軸閥20的本體，也可抑制一對固定電極40A、40B間的靜電容量變得不安定。

‧固定電極端子Ta、Tb及補償電極端子T1、T2，分別與固定電極40A、40B及補償電極41、42連接。固定電極端子Ta、Tb及補償電極端子T1、T2，以與靜電屏蔽37絕緣的狀態朝柱狀構件31之長方向延伸至靜電屏蔽37的外部。固定電極端子Ta、Tb及補償電極端子T1、T2，在柱狀構件31的外表面部上分別形成為薄膜狀。因此，只要與固定電極40A、40B及補償電極41、42一起將固定電極端子Ta、Tb及補償電極端子T1、T2形成為薄膜狀的圖案，就可以將固定電極40A、40B及補償電極41、42分別朝靜電屏蔽37的外側拉出。因此，可使把電極40A、40B、41、42朝靜電屏蔽37的外側拉出一事變得容易。

‧由於靜電屏蔽37之突出部37b與補償電極41、42相接近，所以可藉由補償電極41、42與突出部37b，來形成比較之下靜電容量較大的補償電容器C1、C2。因此，可 將靜電屏蔽37利用為補償電容器C1、C2中一方的電極，並且可提升補償電容器C1、C2的精準度。此外，更可在狹窄的空間內形成補償電容器C1、C2。

‧在本體11、12的內部形成有貯留電介質流體的流體室13，電介質流體會與固定電極40A、40B、筒狀構件33、補償電極41、42、及靜電屏蔽37之突出部37b接觸。因此，可使由固定電極40A、40B與筒狀構件33所形成的合成電容器Cab、以及由補償電極41、42與突出部37b所形成的補償電容器C1、C2的靜電容量增加。此外，可將藉由線軸閥20而控制流通的流體，利用作為介電體。

‧藉由形成於靜電屏蔽37的連通孔37c、37d，補償電極41、42與突出部37b之間的空間，在柱狀構件31的長方向上補償電極41、42的兩側，會與流體室13中靜電屏蔽37外側的空間連通。因此，可促進彼此接近的補償電極41、42與突出部37b之間的空間中之電介質流體的流通，而可使補償電極41、42與突出部37b之間的空間中之電介質流體的狀態(溫度或液質)，接近流體室13其他部分中之電介質流體的狀態。因此，可使因電介質流體狀態之變化而引起的介電常數ε之變化，敏銳地反映於補償電容器C1、C2的靜電容量C1(ε)、C2(ε)的變化，而可提升補償變位x之測量誤差的精準度。

‧連通孔37c、37d在柱狀構件31的長方向上，分別形成於包含固定電極40A、40B、補償電極41、42的範圍的兩端。因此，可使固定電極40A、40B與筒狀構件33之間 的電介質流體狀態，和補償電極41、42與突出部37b之間的電介質流體狀態相接近。因此，可以更高精準度地補償因電介質流體狀態(介電常數)之變化而引起的線軸22之變位x的測量誤差。

‧柱狀構件31之端部31a，是沿著外表面部的外周而被絕緣材料呈環狀地密封住。而且，如上所述，分別與固定電極40A、40B及補償電極41、42連接的固定電極端子Ta、Tb及補償電極端子T1、T2，是在柱狀構件31的外表面部上形成為薄膜狀。因此，可幾乎無視固定電極端子Ta、Tb及補償電極端子T1、T2的厚度，而可將柱狀構件31的外表面部沿著外周輕易地進行密封。

‧由於靜電屏蔽37是沿著柱狀構件31的長方向延伸而露出於第2本體12之開口部12a，所以可將形成補償電容器C1、C2中一方之電極的靜電屏蔽37之突出部37b，輕易地與外部的電路連接。而且，柱狀構件31之端部31a、與靜電屏蔽37之間是由絕緣材料密封住。因此，可確保固定電極端子Ta、Tb及補償電極端子T1、T2與靜電屏蔽37間的絕緣，並且可進行密封以使電介質流體不會漏到外部。

‧在靜電屏蔽37中，在與端子Ta、Tb、T1、T2相對向的部分，形成有凹部37e。凹部37e是沿著端子Ta、Tb、T1、T2而朝柱狀構件31之長方向延伸。藉此，可確保端子Ta、Tb、T1、T2與靜電屏蔽37間的距離，而可使端子Ta、Tb、T1、T2與靜電屏蔽37更確實地絕緣。

‧由於柱狀構件31全體是由絕緣材料所形成，所 以可容易地使柱狀構件31的外表面部為絕緣材料，而可使柱狀構件31的製造變得容易。

‧由於筒狀構件33全體是由導電材料所形成，所以筒狀構件33本身可作為可動電極而產生機能，可輕易地使可動電極為連成一條的狀態。結果，可使可動電極的製造變得容易。

‧固定電極端子Ta、Tb及補償電極端子T1、T2，是朝柱狀構件31之長方向延伸並且彼此接近地配置。因此，可使電極端子集中，而可使各電極端子輕易地連接於外部的電路。

‧固定電極40A、40B及補償電極41、42，朝柱狀構件31外表面部的圓周方向延伸。因此，可使電極端子Ta、Tb、T1、T2集中，並且也可有效率地配置電極40A、40B、41、42，而可確保電極40A、40B、41、42的面積。因此，可提升測量線軸22之變位x的精準度。

‧在柱狀構件31的長方向上柱狀構件31之固定電極40A、40B側的端部，設有由絕緣材料所形成的外表面部露出的露出部31b。因此，即使柱狀構件31之端部與筒狀構件33接觸，也可抑制固定電極40A、40B與筒狀構件33相接觸。

‧由於固定電極40A、40B是在柱狀構件31的外表面部上形成為薄膜狀，所以使圖案不在柱狀構件31之端部形成固定電極40A、40B，或者在固定電極40A、40B的圖案形成至柱狀構件31端部之後再將端部的圖案削去，藉此， 可輕易地形成露出部31b。

‧由於補償電極42形成得比補償電極41大，所以補償電極42與靜電屏蔽37間之對向面積也比補償電極41與靜電屏蔽37間之對向面積來得大。亦即，以補償電極41與靜電屏蔽37所形成的補償電容器C1，相當於一對固定電極40A、40B與筒狀構件33間之對向面積較小的狀態(線軸22之變位x1)。又，以補償電極42與靜電屏蔽37所形成的補償電容器C2，則相當於一對固定電極40A、40B與筒狀構件33間之對向面積較大的狀態(線軸22之變位x2)。因此，事先以實驗等求出以一對固定電極40A、40B及筒狀構件33所形成的合成電容器Cab相當於補償電容器C1的情況下的線軸22之變位x1、以及合成電容器Cab相當於補償電容器C2的情況下的線軸22之變位x2，藉此，可根據補償電容器C1的靜電容量與補償電容器C2的靜電容量間的差分、以及補償電容器C1的靜電容量與合成電容器Cab的靜電容量間的差分，來算出線軸22之變位x。

‧即使一對固定電極40A、40B與筒狀構件33之間的介電常數ε變化，在補償電容器C1、C2中同樣地介電常數ε也會變化。因此，合成電容器Cab相當於補償電容器C1的情況下的線軸22之變位x1、以及合成電容器Cab相當於補償電容器C2的情況下的線軸22之變位x2不會變化。又，即使因為調整用電容器Ct的靜電容量產生變化，而使補償電容器C1、C2的靜電容量變化，補償電容器C1、C2的靜電容量的變化也會呈同樣的傾向。因此，根據補償電 容器C1的靜電容量與補償電容器C2的靜電容量間的差分、以及補償電容器C1的靜電容量與合成電容器Cab的靜電容量間的差分，來算出線軸22之變位x，藉此，可消除因調整用電容器Ct的靜電容量變化而導致的影響。因此，就算一對固定電極40A、40B與筒狀構件33之間的介電常數ε有變化，或者因調整用電容器Ct的靜電容量變化而導致補償電容器C1、C2的靜電容量變化，皆可正確地算出線軸22之變位x。

也可將上述實施形態，如以下般變更實施。另外，關於與上述實施形態相同的構件，附加相同符號，藉此而省略說明。

‧也可如圖9所示，在由陶瓷或樹脂等絕緣材料所形成的筒狀構件133之內表面，由銀等導電材料來形成薄膜狀之電極133a。藉由如此之構成，也可使電極133a，作為與固定電極40A、40B相對向的可動電極而產生機能。另外，線軸22與電極133a為電性絕緣。

‧也可如圖10所示，採用如下之構成：靜電屏蔽137不露出於第2本體112之開口部112a，而藉由連接電極43及連接電極端子T3，將靜電屏蔽137之端部137a，拉出至第2本體112之開口部112a。連接電極43及連接電極端子T3是在柱狀構件31的外表面部上形成為薄膜狀。靜電屏蔽137之端部137a與連接電極43連接，而在連接電極43則連接有連接電極端子T3。連接電極端子T3是與補償電極端子T2接近而平行(並列)地配置。

‧也可如圖11所示，使用沒有形成上述之突出部37b及連通孔37c、37d的靜電屏蔽237。此時，由於由補償電極41所形成的補償電容器C1、以及由補償電極42所形成的補償電容器C2的靜電容量變小，所以宜使補償電極41、42的面積比起固定電極40A、40B為較大。根據如此之構成，由於補償電極41、42與靜電屏蔽237不相接近，所以即使不在靜電屏蔽237形成連通孔37c、37d，電介質流體也容易在補償電極41、42與靜電屏蔽237之間流通。另外，透過由陶瓷或樹脂等絕緣材料所形成的保持構件14，將柱狀構件31安裝於靜電屏蔽237的內側。

‧也可如圖12所示，補償電極141、142具有分別朝柱狀構件31之圓周方向延伸的複數之分岐部141a、142a。分岐部141a、142a是在柱狀構件31之長方向上交互地配置。根據如此之構成，可抑制補償電極141與補償電極142產生介電常數的差。因此，可抑制根據補償電容器C1的靜電容量C1(ε)與補償電容器C2的靜電容量C2(ε)間的差分、以及靜電容量C1(ε)與合成電容器Cab的靜電容量Cab(ε)間的差分，來算出線軸22之變位x時的精準度變差。

‧柱狀構件31與筒狀構件33，只要具有彼此對應的截面形狀即可，除了圓形截面以外，也可採用四角形截面或六角形截面等。另外，在該等情況下，為了將電極間隔保持為一定，須要將筒狀構件掣止。又，關於靜電屏蔽37，也可任意地變更截面形狀。

‧在上述實施形態中，是由絕緣材料來形成柱狀構件31全體，但也可由導電材料來形成柱狀構件，再以絕緣材料被覆外表面部。又，也可使用形成為筒狀的構件，來代替柱狀構件31。

‧也可藉由除了網印以外的圖案形成方法，例如蒸鍍膜之蝕刻的圖案形成方法等，來將固定電極40A、40B、補償電極41、42、固定電極端子Ta、Tb、及補償電極端子T1、T2，形成為薄膜狀。

‧在上述實施形態中，是以藥液等電介質流體來充滿流體室13，但也可以空氣等氣體來充滿流體室13，或是使流體室13為真空。

‧在上述實施形態中，是將變位感測器30適用於具有線軸閥20的閥裝置10，但也可將變位感測器30適用於具有提動閥等其他型式之閥的閥裝置。又，不限定於閥，也可藉由變位感測器30來測量其他測量對象的變位。

‧也可如圖13所示，在筒狀構件33，形成有連通孔33c。此連通孔33c是設置成使筒狀構件33內側的空間(亦即形成於柱狀構件31與筒狀構件33之間的空間：以下相同)、與筒狀構件33外側的空間(亦即形成於筒狀構件33與靜電屏蔽37之間的空間：以下相同)相連通。在此構成中，在筒狀構件33內側的空間、與筒狀構件33外側的空間之間，會順暢地進行流體等之接收及給予。因此，根據此構成，可更加良好地抑制因筒狀構件33內側的空間中介電常數的變化而引起的線軸22之變位測量誤差的產生。

在此，連通孔33c宜設於筒狀構件33內側的空間中與上端部相對應的位置。特別是，有時筒狀構件33之中心軸線會相對於水平面呈傾斜，而使得底部33a比筒狀構件33之開口部(在長方向上與貫通孔33b為相反側之端部，亦即圖13中設在左側之端部的開口部)還高。此時，連通孔33c是設在筒狀構件33內側的空間中，與長方向上貫通孔33b側之端部(與上述開口部為相反側之端部)相對應的位置。藉此，可良好地抑制因氣體(氣泡)滯留於筒狀構件33內側的空間而導致測量誤差的產生。

‧也可如圖14及圖15所示，將固定電極40A、40B形成為梳齒狀。在此構成中，隨著線軸22之變位的靜電容量變化會呈階梯狀。因此，根據階梯狀或脈衝狀的輸出訊號，來進行線軸22之變位測定。因此，根據此構成，可以更簡略地進行線軸22之變位測定。另外，此時，固定電極40A、40B中構成梳齒狀電極的細線狀之各電極圖案，可彼此為相同寬度。或者，關於複數之細線狀電極圖案中的一部分，其寬度也可與其他的不同(根據此構成，可以良好地進行線軸22之變位測量的原點檢測或校準)。

‧也可如圖16~圖18所示，固定電極40A、40B設置成在柱狀構件31之中心軸線方向(長方向)上彼此不重疊。此時，如圖18所示，使用由陶瓷或樹脂等絕緣材料所形成的筒狀構件133(參照圖9)。在此構成中，藉由形成於筒狀構件133內表面之電極133a與固定電極40A之間的靜電容量、以及電極133a與固定電極40B之間的靜電容量的 差，來測量線軸22之變位。因此，在此構成中，可以省略補償電極41、42(參照圖1等)。

31‧‧‧柱狀構件(棒狀構件)

31a‧‧‧端部

31b‧‧‧露出部

40A、40B‧‧‧固定電極

41‧‧‧補償電極(第1補償電極)

42‧‧‧補償電極(第2補償電極)

T1‧‧‧補償電極端子(第1補償電極端子)

T2‧‧‧補償電極端子(第2補償電極端子)

Ta、Tb‧‧‧固定電極端子

Claims (11)

1. 一種靜電容量式變位感測器，其特徵在於具備有：棒狀構件，具有由絕緣材料所形成的外表面部；筒狀構件，從前述棒狀構件的長方向之一端使預定範圍朝內部插入，隨著測量對象的變位而朝前述長方向移動；一對固定電極，在前述棒狀構件之前述外表面部上形成為薄膜狀，夾著前述棒狀構件而彼此相對向；連成一條的可動電極，以與前述固定電極及前述測量對象絕緣的狀態設置於前述筒狀構件，且與前述一對固定電極相對向；補償電極，在前述棒狀構件之前述外表面部上形成為薄膜狀，不與前述可動電極相對向；靜電屏蔽，以與前述固定電極、前述可動電極、及前述補償電極絕緣的狀態覆蓋該等電極並且接地；固定電極端子，在前述棒狀構件之前述外表面部上形成為薄膜狀，與前述各固定電極連接而至前述靜電屏蔽的外部，以與前述靜電屏蔽絕緣的狀態朝前述長方向延伸；及補償電極端子，在前述棒狀構件之前述外表面部上形成為薄膜狀，與前述補償電極連接而至前述靜電屏蔽的外部，以與前述靜電屏蔽絕緣的狀態朝前述長方向延伸。
2. 如請求項1之靜電容量式變位感測器，其中前述靜電屏蔽具有突出部，該突出部突出至朝向前述補償電極接近的位置。
3. 如請求項2之靜電容量式變位感測器，具備於內部形成有流體室的感測器本體，該流體室可貯留與前述固定電極、前述可動電極、前述補償電極、及前述突出部接觸的電介質流體，且在前述靜電屏蔽，形成有連通孔，使前述補償電極與前述突出部之間的空間，在前述長方向上前述補償電極的兩側，與前述流體室中前述靜電屏蔽外側的空間連通。
4. 如請求項3之靜電容量式變位感測器，在前述長方向上前述棒狀構件之與前述預定範圍為相反側的端部，沿著前述外表面部的外周，被絕緣材料呈環狀地密封住。
5. 如請求項4之靜電容量式變位感測器，其中前述靜電屏蔽，沿著前述長方向延伸而露出於前述感測器本體的開口部，且在前述長方向上前述棒狀構件之與前述預定範圍為相反側的端部、和前述靜電屏蔽之間，被前述絕緣材料密封住。
6. 如請求項1之靜電容量式變位感測器，其中前述棒狀構件的全體是由絕緣材料所形成。
7. 如請求項1之靜電容量式變位感測器，其中前述筒狀構件的全體是由導電材料所形成。
8. 如請求項1之靜電容量式變位感測器，其中前述固定電極端子及前述補償電極端子，是配置為朝前述長方向延伸並且彼此接近，而前述固定電極及前述補償電極，是朝前述外表面部的圓周方向延伸。
9. 如請求項1之靜電容量式變位感測器，其中在前述長方向上前述棒狀構件之前述預定範圍側的端部，設有前述外表面部露出的露出部。
10. 如請求項1之靜電容量式變位感測器，其中前述補償電極是第1補償電極，前述補償電極端子是第1補償電極端子，並且該靜電容量式變位感測器具備有：第2補償電極，在前述棒狀構件之前述外表面部上形成為薄膜狀且比前述第1補償電極大，並且不與前述可動電極相對向；第2補償電極端子，在前述棒狀構件之前述外表面部上形成為薄膜狀，與前述第2補償電極連接而至前述靜電屏蔽的外部，以與前述靜電屏蔽絕緣的狀態朝前述長方向延伸；測定電路，測定2個電極之間的靜電容量；切換電路，切換如下之狀態：使前述第1補償電極端子及前述靜電屏蔽與前述測定電路連接的第1狀態、使前述第2補償電極端子及前述靜電屏蔽與前述測定電路連接的第2狀態、使已連接於前述各固定電極的前述 固定電極端子與前述測定電路連接的第3狀態；及算出部，在前述第1狀態、前述第2狀態、及前述第3狀態中，藉由前述測定電路分別測定第1靜電容量、第2靜電容量、及第3靜電容量，根據前述第1靜電容量與前述第2靜電容量間的差分、以及前述第1靜電容量與前述第3靜電容量間的差分，來算出前述測量對象的變位。
11. 如請求項10之靜電容量式變位感測器，其中前述第1補償電極及前述第2補償電極，分別具有朝前述外表面部之圓周方向延伸的複數之分岐部，前述第1補償電極之前述分岐部與前述第2補償電極之前述分岐部，是在前述長方向上交互地配置。