本實用新型涉及一種差動電容傳感器的極板結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的差動電容傳感器定極板。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有傾斜儀多數(shù)采用高精度電容位移傳感器測量擺體相對儀器框架的位移變化；而電容位移傳感器的測量精度和穩(wěn)定性與極板面積、形狀、表面粗糙度以及電容極板間距的變化密切相關(guān)。由整塊金屬制成的極板極難得到既要有較小的邊緣效應(yīng)、又要有較小的溫度膨脹系數(shù)和還要具有較小的應(yīng)力變形系數(shù)的結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就在于克服現(xiàn)有的電容位移傳感器穩(wěn)定性低給測量帶來的誤差，提供一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的差動電容傳感器定極板，減少邊緣效應(yīng)，減小溫度變化時的變形和受應(yīng)力時的變形，具有更高的穩(wěn)定性和更高的靈敏度。

本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：

1、采用兩種不同的材料復(fù)合構(gòu)成定極板：基板采用溫度膨脹系數(shù)小、應(yīng)力變形系數(shù)小、介電常數(shù)穩(wěn)定、表面可被加工為鏡面的絕緣材料，保證傳感器定極板的幾何形狀穩(wěn)定性和鍍層的平整光潔；另一種材料是導(dǎo)電性好、柔順性好的金屬，使用鍍膜法在基板正反表面分別鍍層；正面鍍層作為傳感器定極板電極，要求厚度小、光潔度高，減少極板厚度帶來的邊緣效應(yīng)和極板表面粗糙度帶來的噪聲；背面鍍層起屏蔽作用，要求覆蓋整個基板的背面，同時形成以基板材料為介質(zhì)的電容作為位移電容電橋的一個組成部分；

2、在基板的頂部與測量鍍層連接處切有寬度窄的斜面，此斜面表面鍍金，位于有效面積之外，起傳導(dǎo)作用；外接導(dǎo)線連接在斜面上，可使導(dǎo)線連接到測量鍍層的同時，對傳感器的電容不造成影響；由于基板是絕緣材料且占了定極板絕大部分的體積，使得定極板擁有和基板材料相同的溫度膨脹系數(shù)和應(yīng)力變形系數(shù)，對溫度變化和應(yīng)力改變不敏感；鍍層厚度極薄，減小了定極板厚度造成的邊緣效應(yīng)；在有效面積之外使用鍍金斜面連接外接導(dǎo)線，避免了導(dǎo)線連接處對傳感器電容值的影響。

一、復(fù)合結(jié)構(gòu)的差動電容傳感器定極板（簡稱定極板）

定極板由基板、電容鍍層、屏蔽鍍層和導(dǎo)電斜面組成；

在基板的正面設(shè)置有電容鍍層，在基板的背面設(shè)置有屏蔽鍍層，在基板和電容鍍層的左端面設(shè)置有導(dǎo)電斜面。

二、復(fù)合結(jié)構(gòu)的差動電容傳感器定極板的制作方法（簡稱方法）

本方法包括下列步驟：

①使用高精度機(jī)床，將基板正面和背面加工成鏡面；

②使用高精度機(jī)床，將基板與電容鍍層連接的邊緣處切割成導(dǎo)電斜面；

③使用磁控濺射鍍膜技術(shù)，在基板的正面上鍍金屬鍍層；

④使用磁控濺射鍍膜技術(shù)，在基板的背面上鍍屏蔽金屬鍍層。

⑤使用磁控濺射鍍膜技術(shù)，在導(dǎo)電斜面上鍍金。

本實用新型具有下列優(yōu)點和積極效果：

①使用機(jī)械穩(wěn)定性高的絕緣材料作為基板材料，保證基板不受溫度和應(yīng)力引起的形狀變化等的影響；

②極板導(dǎo)電層采用極薄且光潔度高的金屬鍍層，在達(dá)到傳感器設(shè)計要求的同時，減小了電容器的邊緣效應(yīng)的影響所造成的誤差；

③有效面積外的斜面，提供了將金屬鍍層連接至傳感器電路的連接區(qū)域，可以減少電路連接給極板帶來的誤差。

該復(fù)合結(jié)構(gòu)使電容傳感器結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)械穩(wěn)定性極好，在不同環(huán)境下能穩(wěn)定地工作，適用于高精度電容位移傳感器。

附圖說明

圖1為定極板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1—基板；

2—電容鍍層；

3—屏蔽鍍層；

4—導(dǎo)電斜面。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例詳細(xì)說明。

一、定極板

1、總體

如圖1，定極板由基板1、電容鍍層2、屏蔽鍍層3和導(dǎo)電斜面4組成；

在基板1的正面設(shè)置有電容鍍層2，在基板1的背面設(shè)置有屏蔽鍍層3，在基板1和電容鍍層2的左端面設(shè)置有導(dǎo)電斜面4。

2、功能部件

1）基板1

基板1是一種熱膨脹系數(shù)和應(yīng)力變形系數(shù)小的絕緣長方體，如有機(jī)玻璃長方體。

2）電容鍍層2

電容鍍層2是一種導(dǎo)電性和延展性均優(yōu)異的厚度均勻、極薄的金屬鍍層鏡面。

3）屏蔽鍍層3

屏蔽鍍層3是一種導(dǎo)電性和延展性均優(yōu)異的厚度均勻、極薄的金屬鍍層鏡面。

4）導(dǎo)電斜面4

導(dǎo)電斜面4是一種導(dǎo)電性和延展性均優(yōu)異的厚度均勻、極薄的金屬鍍層鏡面；

導(dǎo)電斜面4和基板1的正面成45o角。

使用導(dǎo)電膠將外界導(dǎo)線粘合在導(dǎo)電斜面4上。