[发明专利]0.01μm高精度位移传感器及其精度调节方法

权利要求书

1.一种0.01μm高精度位移传感器，其特征在于，包括电容定极板、电容动极板、电容极板座、测量杆、弹簧和橡皮圈，所述电容极板座包括大径电容极板筒座和小径电容极板筒座，所述小径电容极板筒座的内径小于大径电容极板筒座的内径且小径电容极板筒座固定连接于大径电容极板筒座的右侧，所述大径电容极板筒座的内侧设有两个前后设置的电容定极板，两个所述电容定极板的相邻端通过橡胶圈隔开；

所述电容定极板和电容动极板均为圆柱筒，所述电容动极板滑动套装于电容定极板的内侧，所述电容动极板的右端绝缘连接有测量杆，所述测量杆的右端向前依次穿过大径电容极板筒座和小径电容极板筒座，位于小径电容极板筒座内的一段测量杆的外侧套装有弹簧；

所述大径电容极板筒座的外侧设有印刷电路板，所述电容定极板、电容动极板和测量杆均与印刷电路板电性连接。

2.根据权利要求1所述的0.01μm高精度位移传感器，其特征在于，两个所述电容定极板的背离端分别通过橡胶圈与大径电容极板筒座的内壁固定连接。

3.根据权利要求1所述的0.01μm高精度位移传感器，其特征在于，所述印刷电路板上焊接有弹性探针，两个所述电容定极板与弹性探针触接。

4.根据权利要求1所述的0.01μm高精度位移传感器，其特征在于，所述电容动极板和测量杆上均设有引线与印刷电路板焊接。

5.根据权利要求1所述的0.01μm高精度位移传感器，其特征在于，所述电容定极板的内半径为R，长度为L；所述电容动极板的外半径为r，长度为L。

6.根据权利要求1或2所述的0.01μm高精度位移传感器，其特征在于，所述橡胶圈的厚度为0.5mm。

7.根据权利要求1所述的0.01μm高精度位移传感器，其特征在于，所述测量杆的左端设有一圆盘，所述圆盘通过尼龙螺钉与电容动极板的右端固定连接，所述圆盘与电容动极板之间设有绝缘层。

8.一种如权利要求1-7中任一项所述的0.01μm高精度位移传感器的精度调节方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）测量杆不受力时，测量杆在弹簧作用下使电容动极板靠在最右侧，此时，由一块共用的电容动极板、两块电容定极板组成的两个电容器的电容差称之为初始电容C₀；

（2）在外推力作用下，测量杆右移，假设右移某一个x值，此时，由共用的一块电容动极板、两块电容定极板组成的两个电容器的电容差称之为测量电容C₁，则可推理出：

C₀-C₁=4πεx/ln(R/r)；

由此可见，电容差的变化量C₀-C₁与位移量x成正比。