[发明专利]使用自电容的位置感测设备和方法

权利要求书

1.一种基于对电极自电容进行测量的电容性位置感测方法，所述电极包括信号电极、部分地包围所述信号电极的屏蔽电极以及所述信号电极附近的实质上接地的可相对移动的目标，所述方法包括：

形成至少一个信号电极集合和至少一个屏蔽电极集合，所述信号电极集合包括一个信号电极或连接在一起的多个信号电极，所述屏蔽电极集合包括屏蔽电极，除了所述信号电极集合中包括的信号电极之外的其余的信号电极与所述屏蔽电极相连接；

测量在所述屏蔽电极集合接地的情况下所述至少一个信号电极集合的自电容C1，测量在信号电极集合接地的情况下所述至少一个屏蔽电极集合的自电容C2，以及

测量信号电极集合和屏蔽电极集合连接在一起时的自电容C3；

由此根据所述自电容C1、所述自电容C2和所述自电容C3来计算目标的位置。

2.根据权利要求1所述的电容性位置感测方法，其中针对所述至少一个信号电极集合计算对目标位置加以表示的结果(C1-C2+C3)。

3.根据权利要求1所述的电容性位置感测方法，其中根据所述至少一个信号电极集合计算对污染程度加以表示的结果(C1+C2-C3)。

4.根据权利要求1所述的电容性位置感测方法，其中线性或曲线信号电极阵列限定轨道，具有屏蔽物形状的目标能够以实质上恒定的间隔沿所述轨道移动。

5.一种电容性位置感测设备，包括信号电极、部分地包围所述信号电极的屏蔽电极以及所述信号电极附近的实质上接地的可相对移动的目标；还包括电容-数字转换器和开关装置，所述开关装置用于将每个电极与所述转换器的输入连接或接地；选择至少一个信号电极集合，所述信号电极集合包括一个或多个信号电极；通过将所述信号电极集合与所述转换器的输入连接，并将除了所述信号电极集合中包括的信号电极之外的其余信号电极和屏蔽电极接地，来数字化自电容C1；通过将所述其余信号电极和屏蔽电极连接到转换器的输入并将所述信号电极集合接地，来数字化自电容C2；通过将所述信号电极集合中的信号电极及所述其余信号电极和所述屏蔽电极与所述转换器的输入连接，来数字化自电容C3，由此根据所述至少一个信号电极集合的所述自电容C1、所述自电容C2和所述自电容C3来计算目标的位置。

6.根据权利要求5所述的电容性位置感测设备，其中针对所述至少一个信号电极集合计算对目标位置加以表示的结果(C1-C2+C3)。

7.根据权利要求5所述的电容性位置感测设备，其中根据所述至少一个信号电极集合计算对污染程度加以表示的结果(C1+C2-C3)。

8.根据权利要求5所述的电容性位置感测设备，其中线性或曲线信号电极阵列限定轨道，具有屏蔽物形状的目标能够以实质上恒定的间隔沿所述轨道移动。

9.根据权利要求8所述的电容性位置感测设备，其中使用增量位置感测设备的刻度尺作为目标，由此使得能够在大于所述增量位置感测设备的间距的范围上进行绝对位置确定。

10.根据权利要求9所述的电容性位置感测设备，其中所述增量位置感测设备是电容性的或电感性的。

11.根据权利要求9所述的电容性位置感测设备，其中所述信号电极阵列面对增量位置感测设备的刻度尺边缘。

12.根据权利要求9所述的电容性位置感测设备，其中与增量位置感测设备共享公共印刷电路板。