[实用新型]多环并联式电容角位移传感器

说明书

本实用新型提供了一种多环并联式电容角位移传感器，包括动极板及定极板；所述动极板包括至少两个相互同轴且间距相同设置的半圆环形极板，所述半圆环形极板具体均为双面极板；所述动极板的中心轴处设置有一角位移连接杆，所述角位移连接杆与物体连接；所述定极板包括至少三个相互同轴且间距相同设置的圆环形极板；所述圆环形极板由两个半圆环形板拼接形成，所述圆环形极板间隔设置为双面极板与单面极板；所述定极板的中心轴处设置有一让位孔；所述角位移连接杆插入所述让位孔，使得所述动极板与定极板同轴嵌套；所述动极板与定极板绕中心轴旋转。应用本技术方案能够实现差动变化量累加，从而增大了微动时极板间正对面积的的变化量和测量灵敏度。

技术领域

本实用新型涉及微动角位移的测量，具体涉及一种多环并联式电容角位移传感器。

背景技术

随着现代科学技术的不断发展，对高精度角位移测量的需求越来越多，电容测微技术的推广也越来越重要，同时电容传感器存在的分布电容、非线性等缺点得到克服，高精度、高稳定性的电容测微产品相继问世。高精度电容测微仪可实现的分辨率极高，且具有较好的频响特性，因此近年来成为高精度微动平台反馈控制的几种主要检测传感器之一。目前已有的电容角位移传感器例如差动式变面积型角位移电容传感器；其虽然能达到一定精度且存在线性关系的关系，但是相对面积变化较小，精度不够高，量程也有较低。存在正对面积较小的局限，为了提高传感器的灵敏度和量程，就必须增大极板间的正对面积，这样在体积上就难以实现优质化和微型化，使得电容传感器应用场合受到很大的局限，不能实现对微角位移的测量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种多环并联式电容角位移传感器，能够实现差动变化量累加，从而增大了微动时极板间正对面积的的变化量和测量灵敏度。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多环并联式电容角位移传感器，包括动极板及定极板；所述动极板包括至少两个相互同轴且间距相同设置的半圆环形极板，所述半圆环形极板具体均为双面极板；所述动极板的中心轴处设置有一角位移连接杆，所述角位移连接杆与物体连接；

所述定极板包括至少三个相互同轴且间距相同设置的圆环形极板；所述圆环形极板由两个半圆环形板拼接形成，所述圆环形极板间隔设置为双面极板与单面极板；所述定极板的中心轴处设置有一让位孔；

所述半圆环形极板与圆环形极板的厚度与半径均相等，所述半圆环形极板之间的间距与圆环形极板之间的间距相同；

所述定极板与动极板的外部还分别同轴设置有第一圆形外壳、第二圆形外壳；所述第一圆形外壳与所述动极板上最靠近其的半圆环极板之间的距离等于所述半圆环形极板的厚度；

所述角位移连接杆插入所述让位孔，使得所述动极板与定极板同轴嵌套，构成电容；所述动极板与定极板绕中心轴旋转。

在一较佳的实施例中，所述动极板具体包括相互同轴设置的第一半圆环形极板、第二半圆环形极板；所述定极板具体包括相互同轴设置的第三圆环形极板、第四圆环形极板、第五圆环形极板；所述第三圆环形极板具体由两个半圆环形极板拼接构成，且为单面极板；所述第四圆环形极板具体由两个半圆环形极板拼接构成，且为双面极板；所述第五圆环形极板具体由两个半圆环形极板拼接构成，且为单面极板；所述第三圆环形极板、第四圆环形极板与第五圆环形极板分别依次靠近中心轴设置。

在一较佳的实施例中，所述第一圆形外壳、第二圆形外壳均设置有第一容置腔、第二容置腔，分别用于容置所述定极板与动极板；所述定极板与动极板同轴嵌套，所述第一容置腔的开口对接所述第二容置腔的开口。

在一较佳的实施例中，当所述动极板与定极板同轴嵌套时，所述第三圆环形极板位于所述第一半圆环形极板与角位移连接杆之间，所述第四圆环形极板位于所述第一半圆环形极板与第二半圆环形极板之间，所述第五圆环形极板位于所述第二半圆环形极板与第二圆形外壳之间。

相较于现有技术，本实用新型的技术方案具备以下有益效果：