容栅传感器的概念原理

容栅传感器是一种基于变面积工作原理，可测量大位移的电容式数字传感器。容栅传感器主要由可动电极（动尺）和固定电极（定尺）构成（见图2-55），采用薄膜技术在两块lOOum厚的玻璃衬底上形成电极，两者保持很小的间隙￠两块衬底可以相互滑动。

动尺上有多个发射电极和一个长条形接收电极；定尺上有多个相互绝缘的反射电极和一个屏蔽电极（接地）。

组发射电极的长度为一个节距w（见图2-56），一个反射电极对应于一组发射电极。在图2-56b中，若发射电极有48个，分成6组，则每组有8个发射电极。每隔8个接在一起，组成一个激励相，在每组相同序号的发射电极上加一个幅值、频率和相位相同的激励信号，相邻序号电极．卜激励信号的相位差是45。（360。/8）。

发射电极与反射电极、反射电极与接收电极之间存在着电场。由于反射电极的电容耦合和电荷传当动尺向右移动x距离时，发射电极与反射相对面积发生变化，反射电极上的电荷量发生变化，并将电荷感应电极间的到接收电极L，接收电极上累积的电荷Q与位移量x成正比。

容栅传感器（见图2-57）与其他数字式位移传感器，如光栅、感应同步器等相比，具有体积小、

结构简单、分辨率和准确度高、测量速度快、功耗小、成本低、对使用环境要求不高等突出的特点，

因此在游标卡尺、电子千分尺中广泛应用（见图2-58）。