专利名称：电容式非接触位置传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用电信号指示可滑动部件所处位置的信号输出装置，即位置传感器。特别适用调音设备及游戏机外围设备。
背景技术：
目前的位置传感器有电阻式，光电式，电磁式和电容式。其中:1、电阻式传感器结构和制造工艺简单，价格低廉，但是由于导电体有机械接触，手感差，使用寿命短；2、光电式传感器响应速度快，精度高，由于其非接触特性，因此手感好，使用寿命长。缺点是受环境温度，湿度及震动影响较大，且价格昂贵，目前仅用于高端产品。3、电磁式传感器精度高，受环境影响小，温度适应范围宽广。但是测量范围狭窄，结构和制造工艺复杂，因此制造成本较高。目前仅用于有特殊要求的场合。4、电容式传感器环境适应性强,结构相对简单,精度略低于光电式。但由于其中的一个电容极板要与滑动部件连接，因此传感距离和耐久性都受到了限制。
发明内容
为了弥补当前电容式传感器产品的不足，使此类产品即能达到精度高、手感好、寿命长，而价格又相对低廉，本专利提供了一款使用介质变容方式的电容式非接触位置传感 器。本专利所采用的技术方案是:将电容的两个极板⑶(9)直接做在覆铜板上(如图2所示)，其中一块极板(9)占满整个行程，另一块极板(8)分成若干段，这样，极板(8)上的每一段(图3中的A，B, C，...)和长极板(9)都形成了一个电容，这些电容构成了一个电容组(图3)。覆铜板(也就是电容组)的上方放置一个可移动的金属滑块(4)，当铜块不在极板(8)上的某一分段时，在忽略极板厚度的情况下，两极板重合面积为零，根据:
权利要求
1.电容式非接触位置传感器，由外壳(I)、滑柄(2)、塑胶动子(3)、滑杆(11)、金属片(4)、基板(5)以及由单片机组成的信号处理电路(7)组成。其工作原理为通过滑块改变电容间的介质，从而改变电容的大小，并由单片机控制对电容进行测量、计算和输出。
2.根据权利要求1所述的电容式非接触位置传感器，其特征是在塑胶动子(3)上固定一个(或涂覆一层)金属，此金属用于改变装置内的电容介质。
3.根据权利要求1所述的电容式非接触位置传感器，其特征是有一块多层线路板，在线路板的最上层有两条平行的电容极板，其中一条铺满整个行程，另一条可以分成一段或多段，组成电容组。
4.根据权利要求1所述的电容式非接触位置传感器，其特征是电路和元件位于电路板的背面，用于电容测量，位置计算及信号输出。
全文摘要
一种电容式非接触位置传感器，该传感器是由外壳、滑柄、滑杆、多层线路板、单片机以及外围电路构成。其结构特点是将多组电容的极片直接制作在线路板上，并在极片上方通过支架和滑杆固定一个可移动的金属滑块，滑块下方的电容由于极间介质发生了改变，其容值也相应地发生变化，通过机构自带的单片机对不同区段电容的测量，就可以确定滑块所在的位置，并输出相应的电压值。由于本传感器可移动部件没有带电体的存在，所以真正地做到了非接触测量，并且通过多个电容极片的组合，突破了常规电容传感器的距离限制。本传感器在滑动手感，使用寿命以及分辨率等指标上同光电式位置传感器相当，但成本只有光电式的二分之一，特别适用于需要手动操作的调音设备及游戏机外围设备。
文档编号G01B7/00GK103162606SQ20121049876
公开日2013年6月19日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者陈晓玉 申请人:陈晓玉