[发明专利]电容式传感器及组合电容式位移测量传感系统

权利要求书

1.一种电容式传感器，其特征在于，包括：

至少一个固定部件STATOR，每个固定部件STATOR包括：

一个电绝缘基底，其上具有m个导电极片电连接在一起组成的第一电容极片组，和m个导电极片电连接在一起组成的第二电容极片组，第一电容极片组和第二电容极片组中极片的数目相等、形状相同，且交替、等间距地排列在所述电绝缘基底上；

至少一个可相对于固定部件STATOR线性移动/转动的运动部件MOVER，运动部件MOVER的数量与固定部件STATOR的数量相同，每个运动部件MOVER包括：

一个电绝缘基底，其上具有n个接地极片电连接在一起组成的接地极片组，所述接地极片的形状相同、等间距地排列在所述电绝缘基底上；n小于或等于m；

其中，运动部件MOVER的每个接地极片在其运动方向的宽度大小，使其在移动或转动过程中，与所述固定部件STATOR中的第一电容极片组的一个电容极片和第二电容极片组的一个电容极片组成两个可变电容器，从而运动部件MOVER的接地极片组与固定部件STATOR中的第一电容极片组和第二电容极片组组成两个可变电容组。

2.根据权利要求1所述的电容式传感器，其中，不同固定部件STATOR中的相应极片一一对正，不同运动部件MOVER中的相应极片一一对正，来自不同固定部件STATOR的一对相对正的极片和一个接地极片构成一对可变电容器。

3.根据权利要求1所述的电容式传感器，其中，在同一固定部件STATOR上的分别来自第一电容极片组和第二电容极片组的一对相邻极片与相对应的一个接地极片一起构成一对可变电容器。

4.根据权利要求1-3中之一所述的电容式传感器，其中，所述极片呈矩形或扇形或三角形或圆三角形的平面结构，或圆筒形或具有矩形结构的部分圆筒形或具有三角形结构的部分圆筒形曲面。

5.根据权利要求4所述的电容式传感器，其中，(Wg+Wgs)=2*(Wc+Wcs),Wcs≤Wc，Wc≤Wg≤(Wc+2*Wcs),Wc和Wg分别表示固定部件STATOR中极片、运动部件MOVER中极片的宽度或角宽度,Wcs和Wgs表示固定部件STATOR、运动部件MOVER中相邻两个极片之间的距离或角距离。

6.根据权利要求4所述的电容式传感器，其中，当所述极片呈矩形平面结构时，Wc的取值在0.001mm至200mm之间，Wcs的取值在0.001mm至200mm之间,Lc的取值在0.005mm至200mm之间，Wc表示固定部件STATOR中极片的宽度,Wcs表示固定部件STATOR中相邻两个极片之间的距离，Lc表示固定部件STATOR中极片的长度。

7.根据权利要求4所述的电容式传感器，其中，当所述极片呈扇形平面结构或部分圆筒形曲面时，Wc的取值在0.001°至180°之间，Wcs的取值在0.001°至270°之间,Lc的取值在0.1mm至200mm之间，Wc表示固定部件STATOR中极片的角宽度,Wcs表示固定部件STATOR中相邻两个极片之间的角距离，Lc表示固定部件STATOR中极片的转动半径。

8.根据权利要求4所述的电容式传感器，其中，Lc≠Lg,Lc表示固定部件STATOR中极片的转动半径，Lg表示运动部件MOVER中接地极片的转动半径。

9.根据权利要求1所述的电容式传感器，其中，包括至少两个固定部件STATOR，所述不同固定部件STATOR之间的极片在运动部件MOVER的运动方向上相互错开Wss的距离，且Wss=（Wc+Wcs）/2，其中Wc表示固定部件STATOR中极片的宽度或角宽度，Wcs表示固定部件STATOR中相邻两个极片之间的距离或角距离；或

包括至少两个运动部件MOVER，所述不同运动部件MOVER之间的极片在其运动方向上相互错开Wss的距离，且Wss=（Wc+Wcs）/2，其中Wc表示固定部件STATOR中极片的宽度或角宽度，Wcs表示固定部件STATOR中相邻两个极片之间的距离或角距离。