0设置于该金属外壳10的右端内部，具体而言，如图8至图13所示，该左绝缘导向静极板套40以及右绝缘导向静极板套50分别具有第二通孔401以及第三通孔501。
[0043]该动电容体20连接有金属导向轨60，该金属导向轨60与金属外壳10直接配合接触，金属导向轨60的末端伸出金属外壳10并与一测头70连接，该测头70可根据测量环境的不同而更换。前述左绝缘导向静极板套40以及右绝缘导向静极板套50不仅起到电气绝缘和固定静电容体30的作用，并且能起到对金属导轨60导向的作用，从而在一定程度上保证了动电容体20和两静电容体30之间的间距恒定，从而提高测量的准确性。具体而言，该金属导向轨60依次穿过第一通孔101、第三通孔501以及第二通孔401且金属导向轨60的左右两端伸出金属外壳10外，该金属导向轨60可左右移动地设置，对应地该动电容体20亦可随金属导向轨60左右移动地设置。
[0044]在本实施例中，该金属导向轨60上设置有一固定螺母61，该固定螺母61抵于左绝缘导向静极板套40上，该金属导向轨60与测头70之间通过一连接件62连接，一复位弹簧63套设于金属导向轨60外且该复位弹簧63的两端分别抵于金属外壳10与连接件62之间。通过复位弹簧63的反馈作用复位以及给予测量平台适当的压力从而实时检测。具体而言，该金属导向轨60包括有左金属导向轨64以及右金属导向轨65，该左金属导向轨64的左端伸出金属外壳10外并接地，该右金属导向轨65与金属外壳10直接配合接触，起到屏蔽干扰的作用，该动电容体20移动时，该动电容体20与金属外壳10之间的电容值保持不变，从而消除了由此产生的虚假信号，提高测量的准确性。该右金属导向轨65与动电容体20的连接处设置有绝缘漆，从而使得右金属导向轨65与动电容体20实现电气绝缘的目的。该右金属导向轨65的右端伸出金属外壳10外并与测头70连接。
[0045]两静电容体30连接有屏蔽电缆(图中未示)，该屏蔽电缆穿过金属外壳10与电容信号处理电路连接，如图14所示，该电容信号处理电路由cav444集成芯片组成，该两静电容体30分别与动电容体20组成的电容值为C12以及C23，该电容信号处理电路将电容值为C12以及C23的电容值信号分别转变成与之对应的电压值为U12以及U23的电压信号，以便后面进一步处理。
[0046]该电容信号处理电路连接差动放大电路，如图15所示，该差动放大电路将处理后的电压信号U12以及U23进行高共模差动放大，抑制共模干扰，有效减小由于电源波动和晶体管随温度变化多引起的零点漂移，放大因电容位移而改变的电容值信号，将放大后的电容值信号即电压信号进行转换，便可在视屏上实时记录显示。
[0047]详述本实施例的工作原理如下:
[0048]金属导向轨60可左右移动，从而带动动电容体20在金属外壳10内左右移动，并通过复位弹簧63的反馈作用复位以及给予测量平台适当的压力从而实时检测，当动电容体20向右移动时，电阻值C12变小，电阻值C23变大；当动电容体20向左移动时，则电阻值C12变大，电阻值C23变小。C12以及C23经电容信号处理电路转化成与之对应的电压值为U12以及U23的电压信号；电压信号U12以及U23经差动放大电路进行高共模差动放大，抑制共模干扰，对差模信号进行放大；将放大后的电容值信号即电压信号进行处理转换，便可在视屏上实时记录显示。
[0049]本实用新型的设计重点在于:通过在金属外壳内设置有动电容体和两静电容体，该动电容体的左右两端均形成有多个同心的电容动极板，一静电容体的右端和另一静电容体的左端均形成有多个同心的电容静极板，两静电容体上的电容静极板与动电容体两端对应的电容动极板相互嵌套，使得电容静极板与对应的电容动极板组成多组环状并联电容，该多组环状并联电容的变化形态相同，各组差动变化累加，从而增大了微动时电容静极板与电容动极板之间的面积变化量，从而使得系统更具稳定性、抗干扰性，有效提高了测量精度和灵敏度。
[0050]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种高精度差动式多层环形电容测微仪，其特征在于:包括有金属外壳、动电容体以及两静电容体；该金属外壳接地，该动电容体和两静电容体均设置于金属外壳内；该动电容体的左右两端均形成有多个同心的电容动极板，动电容体连接有金属导向轨，金属导向轨与金属外壳直接配合接触，金属导向轨的末端伸出金属外壳并与一测头连接；一静电容体的左端安装有左绝缘导向静极板套，另一静电容体的右端安装有右绝缘导向静极板套，一静电容体的右端和另一静电容体的左端均形成有多个同心的电容静极板，两静电容体上的电容静极板与动电容体两端对应的电容动极板相互嵌套，以及，两静电容体连接有屏蔽电缆，该屏蔽电缆穿过金属外壳与电容信号处理电路连接，电容信号处理电路连接差动放大电路。
2.根据权利要求1所述的高精度差动式多层环形电容测微仪，其特征在于:所述金属外壳为左端开口的中空圆柱体，该金属外壳的右端具有第一通孔，该左绝缘导向静极板套封盖住金属外壳的左端，该右绝缘导向静极板套设置于该金属外壳的右端内部，该左绝缘导向静极板套以及右绝缘导向静极板套分别具有第二通孔以及第三通孔，该金属导向轨依次穿过第一通孔、第三通孔以及第二通孔且金属导向轨的左右两端伸出金属外壳外，该金属导向轨可左右移动地设置，对应地该动电容体亦可随金属导向轨左右移动地设置。
3.根据权利要求2所述的高精度差动式多层环形电容测微仪，其特征在于:所述金属导向轨上设置有一固定螺母，该固定螺母抵于左绝缘导向静极板套上，该金属导向轨与测头之间通过一连接件连接，一复位弹簧套设于金属导向轨外且该复位弹簧的两端分别抵于金属外壳与连接件之间。
4.根据权利要求1、2或者3所述的高精度差动式多层环形电容测微仪，其特征在于:所述金属导向轨包括有左金属导向轨以及右金属导向轨，该左金属导向轨的左端伸出金属外壳外并接地，该右金属导向轨与金属外壳直接配合接触，该右金属导向轨与动电容体的连接处设置有绝缘漆，该右金属导向轨的右端伸出金属外壳外并与测头连接。
5.根据权利要求1所述的高精度差动式多层环形电容测微仪，其特征在于:所述测头为可更换测头。
【专利摘要】本实用新型公开一种高精度差动式多层环形电容测微仪，包括有金属外壳、动电容体以及两静电容体；动电容体的左右两端均形成有多个同心的电容动极板，动电容体连接有金属导向轨，金属导向轨与金属外壳直接配合接触，金属导向轨的末端伸出金属外壳并与一测头连接；一静电容体的右端和另一静电容体的左端均形成有多个同心的电容静极板，两静电容体上的电容静极板与动电容体两端对应的电容动极板相互嵌套，藉此，使得电容静极板与对应的电容动极板组成多组环状并联电容，多组环状并联电容的变化形态相同，各组差动变化累加，从而增大了微动时电容静极板与电容动极板之间的面积变化量，从而使得系统更具稳定性、抗干扰性，有效提高了测量精度和灵敏度。
【IPC分类】G01B7-02
【公开号】CN204479013
【申请号】CN201520149939
【发明人】范伟, 黄伟波, 李钟慎, 江芳彬
【申请人】华侨大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月17日