[发明专利]一种用于磁浮车悬浮间隙检测的栅形平面电容式传感器

权利要求书

1.一种用于磁浮车悬浮间隙检测的栅形平面电容式传感器，包括设置在车体上同时与信号源和信号处理电路相连接的极板，其特征在于，所述极板包括上极板(10)和下极板(20)；所述上极板(10)包括上连接端(100)和n个宽度相同，沿轨道延伸方向的长度均为x的叉指，n≥2，每个叉指等间距连接到上连接端(100)的同一侧，并与上连接端(100)一体成型；最左侧叉指(11)左边缘和最右侧叉指(1n)右边缘分别与上连接端(100)的左边缘和右边缘齐平，每两个相邻叉指中心线间的距离与轨缝长度L相等；下极板(20)与上极板(10)结构相同呈镜像排布；叉指长度x与两相邻叉指间的距离L-x之比在到之间。

2.根据权利要求1所述的用于磁浮车悬浮间隙检测的栅形平面电容式传感器，其特征在于，所述上连接端(100)和下连接端(200)的宽度小于上下两极板总宽度的上极板(10)和下极板(20)的间距即上连接端(100)与下连接端(200)的间距，小于上下两极板总宽度的

3.根据权利要求1所述的用于磁浮车悬浮间隙检测的栅形平面电容式传感器，其特征在于，所述信号源发出的激励信号加载在所述传感器的上极板(10)和下极板(20)上，极板输出的信号由信号处理电路进行处理，得出悬浮间隙检测值。

4.一种如权利要求1所述的栅形平面电容式传感器外形参数的确定方法，其特征在于，包括：

步骤1：确定叉指长度x：

两个叉指中心线之间的距离为已知的轨缝长度L；

设定叉指个数n＝2，选取足够多个满足叉指长度x与两个相邻叉指间的距离L-x之比在到之间均匀变化的x值，分别计算检测误差e，将检测误差最小时的x值确定为叉指长度；当叉指个数n.2时，叉指长度保持不变；

步骤2：确定叉指个数n：

由于检测误差e随着叉指个数n的增加而减小，且极板总长度l₀与叉指个数n、叉指长度x的关系为l₀＝(n-1)L+x，故为检测误差e最小，则首先确定极板总长度的最大允许值，进而由上式得到叉指个数n的最大允许值n_max；再根据实际应用中对检测误差e的要求确定叉指个数n的最小允许值n_min；

如果叉指个数n的最小允许值n_min小于叉指个数n的最大允许值n_max，则n取n_min，否则n取n_max；

步骤3：确定极板总长度l₀：

根据l₀＝(n-1)L+x确定对应的极板总长度l₀。