[其他]电容式位置传感器

权利要求书

1.一种用于记录仪表内或其他长行程位置检测 输出模拟信号变面积式电容位置传感器，它包括：

多个共面的彼此紧靠并绝缘的接收电极；

一个与上述接收电极平行地靠近放置的发送电 极，该发送电极与上述接收电极作相对运动，并有高 频电压加在该发送电极上；

一个输出电路，用于接收和整流来自上述接收电 极的高频电流信号，并输出反映上述发送电极相对于 上述接收电极位置的电压信号；

本发明的特征在于上述输出电路包括：

多个彼此串联的电阻，其一端接参考点，另一端 为电压输出端(U_out)；

多对按导通方向串联的整流二极管，各二极管对 的中点依次接在上述接收电极上，各二极管对的同一 极性端接在对应的串联电阻接点上，各二极管对的另 一极性端通过电阻网络接参考点，以构成对参考点的 电流通路。

2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于各接 收电极为相等的矩形。

3.如权利要求1所述的传感器，其特征在于发送 电极为菱形。

4.如权利要求3所述的传感器，其特征在于上述 菱形发送电极在运动方向上的对角线长度约等于被 上述串联电阻所跨接的上述接收电极的中心距的偶 数倍数。

5.如权利要求4所述的传感器，其特征在于对上 述菱形发送电极沿运动方向上的两端部加以修正，使 其略为加大、加长，以此使输出电压曲线平滑。

6.如权利要求5所述的传感器，其特征在于当上 述接收电极的个数等于上述串联电阻接点数的整数 倍数时，在上述菱形发送电极的边上确定以折线或曲 线构成的修正区，使修正区内的边的斜率发生变化， 该修正区的中心位置与上述发送电极的中心线沿运 动方向的距离等于相邻接收电极的中心距，以此使输 出电压曲线平滑。

7.如权利要求1所述的传感器，其特征在于其中 还包括一个电流自稳定系统，该系统的电流反馈信号 由上述电阻网络提供，该系统的输出控制向上述发送 电极提供的高频电压的振幅，使通过上述串联电阻的 总电流成为恒定值。

8.如权利要求1所述的传感器，其特征在于向上 述运动的发送电极无接触地传送高频电压，该高频电 压被加到一根长支承轴上，通过轴与轴套内壁上的金 属层构成的电容器送至上述发送电极。

9.如权利要求1所述的传感器，其特征在于通过 改变上述各串联电阻的阻值得到各种上述输出电压 信号(U_out)与上述发送电极与接收电极的相对位置 之间的关系曲线。

10.如权利要求1所述的传感器，其特征在于上 述电阻网络提供与本电容式位置传感器固定在一起 的无刷直线电机所需的换向信号。

11.如权利要求1或2或3所述的传感器，其特 征在于上述接收电极排在扇形面或圆柱面上，上述接 收电极与上述发送电极相应地按原来形状从笛卡尔 坐标变换为极坐标或柱面坐标。