专利名称：减少电容位置传感器对污染物敏感程度的电介质覆盖层的制作方法
技术领域：
本发明与电容传感器有关，更具体地说，本发明涉及使这种传感器比较不易受处在传感器电容电极之间的液体或微粒污染物影响的方法和装置。
电容位置传感器愈来愈普遍地用于制造业。这些电容传感器包括一对基板，它们沿测量轴线作相对移动。每块基板上有一组电极，两块基板上的电极相互之间靠得很近，形成电容器。每一决基板上的电极都连接到通用的电路上从而指示两基板之间的相对位置，它是每组电极之间电容的函数。电容位置传感器可以是增量型的，即电路仅仅指示离开某一已知点距离的增量，也可以是绝对位置型的，即电路指示两基板之间的相对位置，而与初始相对位置是否已知无关。这种类型的电容位置传感器已发表在美国专利NOS.4,420,754和4,879,508上。
电容位置传感器通常是测量厚度及其他物理参数的电子测微仪的主要部件。虽然这些测微仪有时在比较干燥、清洁的环境(如检验室、工程师办公室)中使用，但它们经常在车间及其他比较脏的环境下用来测量工件的尺寸。当用在这种环境时，这种测微仪就会受到微粒物质和液体，如冷却或切削用液的污染。在各电极组之间会出现液体或微粒污染物，它们会如此地影响电极之间的电容，致使破坏了它与基板沿测量轴线的相对位置的相关关系。电容位置传感器电极之间的污染物会降低仪器的性能，因为微粒或液体可能是一种电介质，其介电常数不等于电极组之间空气隙中空气的介电常数。电极之间有污染物的电容比同样几何尺寸而不存在污染物时的电容大。在这种情况下，电极之间的电容就不能精确地指示基板之间的相对位置。
Gerhard等人在美国专利No.5,172,485中曾阐述了减少污染物对电容传感器的这种不利影响的方法。Gerhard等人的教导是在每一块基板的各电极上都覆盖一层薄的介电材料，然后将基板装配起来，使得一块基板电极上的介电材料覆盖层将在另一基板电极介电层上滑动。从理论上讲，介电层之间的滑动接触将不会出现空气隙，因此也就排除了污染物充填入的可能性。然而，在实际上，Gerhard等人在该专利中所叙述的滑动接触方案不可能完全消除空气隙。事实上，如果在电极之间的任何区域不存在空气隙，那么就会出现很大的摩擦阻力，结果导致电容器的损坏。要使电极之间的任何区域不存在空气隙，那么对表面的光洁度和平整度的要求极高，这在实际中是绝对达不到的。实际中，即使是最好的设计情况，在部分表面区域仍然会有0.002-0.004mm的空气隙。由于这些原因，Gerhard等人的专利中所叙述的滑动接触方案通常要求各基板被有弹性地互相朝向地加以偏压力，这样通过允许基板运动分开，从而使得相对于精确的表面平整度和对中的偏差可以得到调整。然而由于基板在悬置时的屈服性质，当电容传感器在不干净的环境中使用时电极间不可避免地聚积的微粒污染物会迫使两基板相互分离开而不再保持原来的相对位置状态。如果液体污染物聚集在空气隙中形成了均匀的厚度的话，这种污染物也许不会对测量精度产生有害影响。但事实上液体污染物在电极之间的聚积是很不均匀的，使得污染物层的厚度处在零值和某一可观的数值之间。而当微粒污染物进入电极之间时，电极就会相互离开一定的距离，该距离等于污染物层的最大厚度。在两电极之间的一些区域，如果没有液体污染物或者液体污染物层很薄，那么就会被空气填充。所以滑动接触的方案当在不干净的环境中使用时，在多数情况下不能有效地消除空气隙的影响。
本发明的目的是旨在提供一种电容传感器，该传感器不易受电极间微粒和液体污染物的影响。
本发明的另一个目的是旨在提供使电容传感器不易受污垢影响的技术，该技术适用于多种类型的电容传感器。
本发明的上述两个目的及其他目的是通过一种电容传感器来实现的，该传感器有第一和第二基板，它们可沿测量轴线作相对移动。这些基板分别包括有排成一排沿测量轴线延伸的电极组。其中，一个或两个电极组覆盖有一层介电材料，该介电层的厚度以及介电常数的选择使得介电层的阻抗至少与处在电极之间的任何空气隙和污染物的最大阻抗相等。其结果是，第一和第二电极组之间的电容性的耦合不易受电极之间因污染物的存在而造成的电容变化的影响。基板可以如此固定，从而使电极和电极之间留有一定空气隙。也可以使两组电极都覆盖上介电层，介电层彼此之间可互相滑动。
图1是传统的先有技术电容位置传感器的横截面图，该传感器有较大的空气隙。
图2是一种电容位置传感器的横截面图，该传感器的每一基板上的各电极都覆盖有一层薄薄的介电层。并设置成相互滑动接触。
图3是本发明的电容位置传感器实例的横截面图，该传感器不易受环境污染物的影响。
图4是图3所示电容位置传感器电极之间的电容和阻抗示意图。
图5是本发明的电容位置传感器另一实施例的横截面图，该传感器不易受环境污染物的影响。
图1表明了一个传统的电容位置传感器10。正如在本技术领域内所熟知的那样，该传感器10包括一个绝缘板12，它可以装在一个构件上使之成为例如一台测微仪或机械工具的一部分。一组电极14以某种事先定好的传统设计的形式装配在基板12上。该基板12可以是一块印刷电路板，电极14以传统的方式构成在这块电路板上。电极14连接到一个传统的电路单元16。上部绝缘基板20被安装在下部绝缘基板12的上面，这样可使它沿着图1所示的从左到右的测量轴线相对于基板12作相对移动。一组以传统方式设计的电极22装在上部基板20的表面上，并使之面向下部基板12上的电极14。上部基板20也可以是一块印刷电路板，在这上面以传统方式构成电极22。电极22像基板12上的电极14一样地连接到电路单元16上。电极14，22彼此离开一个空气间隙26，这样便形成电容器，其中电极14，22通过间隙26中的空气介质彼此形成电容性的耦合。电路单元16给电极14，22的其中一组的某些电极提供适当的信号，而从电极组14或22的另一些电极上接收信号。正如熟悉该技术的人们所知道的那样，跨过空气隙26的信号的幅度或相位的耦合方式可以指示基板12，20在测量轴线上的相对位置。
尽管电极14，22的外表面可以没有保护覆盖层而直接暴露在外面，但是，在过去，电容位置传感器的电极14，22一直是有一层薄的覆盖层，或覆盖一层介电材料30，32。然而介电覆盖层30，32的用途是为了保护电极14，22，以使电极14，22彼此间能持久地进行电容耦合。
从图1可明显示出，空气隙26有相当可观的空间来集聚液体和微粒污染物。这些污染物的介电常数远大于空气的介电常数(即，1)。由于污染物在间隙26中的填充情况通常是不均匀的或是非对称性的，因此电极14，22之间的耦合主要是污染物在间隙26中分布状态的函数，而非与基板12，20之间沿测量轴线的相对纵向位置的函数。在这种情况下，位置传感器10不能提供精确的位置测量。
电极14，22之间的空气隙中的污染物问题已被认识到。然而，人们曾试图通过减少间隙26的大小从而在理论上减少间隙26中污染物的办法来解决这个问题。在一个传统的电容位置传感器里，空气隙已减少到接近于90微米，电极22覆盖了一层电介质32，其厚度在30微米至70微米之间，介电常数为3.8，电极14覆盖了一层电介质30，其厚度在150微米至200微米之间，介电常数近似为4。介电层30，32和空气隙的相对阻抗可以通过比较它们的厚度/介电常数比值而作出比较，这是由于阻抗正比于上述比值。对于大多数比较好的结构，介电层30，32的厚度与其相应的介电常数的比值之和大约是68(即，[70/3.8]+[200/4])。空气隙的厚度与介电常数的比值是90(即，90/1)。所以，空气隙的最大阻抗(即，间隙中所充满的全是空气而不是污染物)是介电层30，32的阻抗和的1.3倍(即，90/68)。当介电层30，32的厚度是前面所述的厚度值范围内较小的数值时，空气隙的最大阻抗对于介电层阻抗的比值甚至更大一些(即，约等于2)。由于因污染而引起的问题结果会使电容耦合变化而不再与位置不再相关，所以可变阻抗(即，空气隙阻抗)对于固定阻抗(即介电层阻抗)的百分比愈高，对于同样的间隙宽度和同样的污染物内容而言，所引起的性能降低的程度就愈大。因此，先有技术中介电层的电容性阻抗(它在最好的情况下，比间隙中最大电容性阻抗的大约四分之三(即，[1]/[1.30])还小)对有效地减小污染问题来说还不够高。
人们也曾经通过完全消除空气隙的方法来减轻污染物问题，该方法曾在图2所于的电容位置传感器40中作过说明。正如下面所详细解析的，图2的传感器40不同于图1的传感器10，它通过对上部基板的固定而使上部电极的介电覆盖层与下部电极的介电覆盖层呈滑动接触状态。
参看图2可知，传感器40包括一块一般为矩形的底座42，该底座42可以例如是测微仪或机械工具的一部分。底座42里面有一个矩形的开口，该开口里面容纳一个支撑块44。支撑块44上载有绝缘基板46(例如为一块印刷电路板)。电极组50以预定的传统设计的形式安装在基板46上。
支撑架60紧紧固定在底座42上并在其整个长度方向上完全包围住它的上部表面。上部基板64(它也可以是一块印刷电路板)装在支撑架60中。如本领域的技术人员所知，在图2中以横截面图所描述的传感器40表明了该传感器在垂直于一条测量轴线的平面上的结构，下部基板46沿着该轴线相对于上部基板64移动。在支撑架60上安装基板64所使用的结构是传统式的，为简便起见，在此省略了。基板64和基板46一样，载有一组电极68。
如上所述，图2所示的传感器40不同于图1所示的传感器10，其上部基板64的安装方式是使得下部电极50的介电覆盖层74与上部电极68的介电覆盖层76之间呈滑动接触状态。然而，如上所述，安装上部基板64时还必须使其相对于下部基板既具有一定的弹性压力又能在垂直向止自由移动。为此，以这种方式将基板安装在支撑板80上，即在它们之间紧贴了一层具有弹性的材料82(如橡胶)。基板64和支撑板80之间延伸的弹簧80将基板64有弹性地向下压住从而使介电覆盖74，76之间始终保持接触。
通过完全消除图2中电容位置传感器40的空气隙似乎可以解决侵入上部和下部两组电极间空气隙中的污染物影响问题。但是，由于基板64相对于下部基板46是可以上下自由运动的，所以液体和微粒污染物最终会侵入介电覆盖层74，76之间从而使上部基板64朝上地离开下部基板46。当上部基板64向上离开下部基板46时，在基板46，64之间的某些区域就会产生空隙，这样的区域就是那些没有污染物层或污染物层的厚度比上部基板64和下部基板46之间离开的距离要薄的地方。基于这一原因，图2所概述的滑动电极还没有完全成功地解决污染物影响问题。
图3示出了本发明的电容位置传感器90的一个实施例。为简便起见，图3实施例中的那些与图1的传统的电容位置传感器10相同的部件都标上了同样的代号并且不再一一进行说明。本发明的电容位置传感器90解决污染物影响问题的思路与传统的思路不一样，它不是靠使电极14，22之间的空气隙26中不存在污染物，而是企图最大限度地减小电极14，22间污染物的影响。参看图3，电极14，22分别覆盖了一层较厚的介电覆盖层92，94。虽然用于介电覆盖层92，94的材料的介电常数大于1(即，空气的介电常数)，但由于覆盖层92，94足够厚，所以至少在空气隙26被部分地填充了污染物之前，覆盖层92，94的阻抗大于空气隙26的阻抗。
容性覆盖层92，94和空气隙可以用如图4所示的示意图来表示，这里，C1代表介电覆盖层92的电容，CG代表空气隙26的电容，C2代表容性覆盖层94的电容。与此类似，Zi代表介电覆盖层92的阻抗，ZG代表空气隙26的阻抗，Z2代表容性覆盖层94的阻抗。从图4可以明显地看出如果电容C1和C2远小于电容CG，那么阻抗Z1和Z2则远大于阻抗ZG。在这种情况下，电容CG数值的改变对AB两端点之间的阻抗影响相当小。其结果是，由于使用了具有高阻抗(即，低的介电常数/厚度比)的介电覆盖层92，94，会使端点AB之间的耦合比较不易受电容CG变化的影响。如上所述，介电覆盖层92，94和空气隙26的电容性阻抗之比可以通过它们之间相应的厚度/介电常数比值之比得到。使用这一方法，空气隙26的电容性阻抗自然是变化的，但是，以容性覆盖层92，94为边界的内部电极区的最大电容性阻抗也就是当间隙26被空气(介电常数＝1)所填充时的容抗。由于空气介电常数为1，所以当空气充满内部电极区时，厚度/介电常数的比值将等于内部电极区的厚度。
空气隙26的最大阻抗必须小于介电覆盖层92，94串联时的阻抗。所以，介电覆盖层92，94两者的厚度/介电常数的比值之和必须小于空气隙的厚度。空气隙26的最大阻抗最好小于介电覆盖层92，94串联阻抗的的一半。因而，介电覆盖层92，94的厚度/介电常数的比值之和最好大于空气隙厚度的两倍。最后，最好是空气隙26的最大阻抗约小于介电覆盖层92，94串联阻抗的三分之一。因此，最好介电覆盖层92，94两者的厚度/介电常数的比值之和大于空气隙厚度的三倍。这一来，如果介电覆盖层92，94的介电常数是4的话，介电覆盖层92，94厚度之和必须至少是空气隙26厚度的4倍，最好是空气隙26厚度的8倍，理想的情形是空气隙26厚度的12倍。在所给定的一个例子中，如果因为间隙26中含有污染物而使空气隙的阻抗从1,000欧姆降到500欧姆，跨越间隙的总阻抗将由2,000欧姆改变到1,500欧姆。这一来，即使由污染物引起的空气隙26的阻抗下降了50％，电极14，22之间的总阻抗只改变25％。然而，在较佳的情况下，当容性覆盖层92，94的串联阻抗是空气隙最大阻抗的两倍时，污染物将引起电极14，22之间的阻抗从3,000欧姆改变为2,500欧姆。这一来，在较佳的情况下，间隙阻抗的50％的变化结果只引起电极14，22之间阻抗的16.7％的改变。最后，在理想的结构中，当容性覆盖层92，94的串联阻抗是空气隙最大阻抗的三倍时，污染物将引起电极14，22之间的阻抗从4,000欧姆变到3,500欧姆。这一来，在理想的情况下，间隙阻抗的50％的变化结果仅仅引起电极14，22之间阻抗的12.5％的改变。虽然如上所述人们在电容位置传感器的电极14，22上一直使用介电覆盖层，然而并没有意识到当介电覆盖层足够厚时，它能减少污染物对电极的影响。其结果是，电容性覆盖层只是用来保护电极，它们相对于实际的空气隙来说其厚度太薄，因而对解决空气隙中污染物的影响问题起不了实质性的作用。
本发明的电容位置传感器100的另一个实施例如图5所示。位置传感器100类似于图3的位置传感器90，使用了比较厚的介电覆盖层92，94。然而，图5中的电容位置传感器100在电极92，94之间采用了滑动接触。为此，位置传感器100使用了与前面所述的图2中的位置传感器相同的基板、电极和悬置结构。特别是上部基板64借助于柔性材料82装在基板支撑件80上，并通过弹簧84弹性地将基板向下压。
在图5的实施例100中，由于实际上存在着表面的不光洁和不平整因而迫使覆盖层92和94相互分离开以致在以容性覆盖层92，94为边界的内部电极区产生空气隙，在此情况下，容性覆盖层92，94的串联阻抗至少应等于该覆盖层92，94之间的最大阻抗。所以，介电覆盖层92，94的厚度/介电常数比值之和必须小于以覆盖层92，94为边界的内部电极区的最大厚度/介电常数比。如上所述，当内部电极区充有空气时，其厚度/介电常数比值最大。因为空气介电常数为1，所以内部电极区的最大厚度/介电常数比值就是以介电覆盖层92，94为边界的内部电极区的厚度。因为实际加工精度的限制以及由于污染物侵入介电覆盖层92，94之间迫使它们不得不相互分开，所以内部电极区总会有一定厚度的。这样一来，介电覆盖层92，94两者的厚度/介电常数比值的和必小于以覆盖层92，94为边界的内部电极区厚度。
尽管介电覆盖层92，94的串联阻抗至少必须等于覆盖层92，94之间的内部电极区的阻抗，但在覆盖层92，94受加工局限以及当液体污染物浸入覆盖层92，94之间的情况下，介质覆盖层的串联阻抗最好至少是覆盖层92，94之间的内部电极区的最大阻抗的两倍。最后，最理想的情况是当覆盖层92，94受加工的局限以及在液体污染物浸入覆盖层92，94之间的情况下，介电覆盖层92，94的串联阻抗至少是覆盖层92，94之间内部电极区的最大阻抗的3倍。如上所述，实际的使用“滑动接触”方式的电容位置传感器仍然产生0.002-0.004mm范围的空气隙。当空气隙达到0.002mm时，可以使用最薄的介电覆盖层92，94。空气隙愈大，需要的介电覆盖层就愈厚。自然，因污染物引起覆盖层92，94之间的间隔增大而造成较大的空气隙之后，就需要使介电覆盖层92，94增厚很多。举例而言，介电覆盖层92，94的介电常数是4，介电覆盖层92，94厚度之和必须至少是0.008mm，最好至少是0.016mm，最理想则至少是0.024mm。
由此可见，本发明的电容位置传感器是旨在寻求消除污染物影响的方法而不是消除污染物的存在。本发明的传感器在大多数污染环境下只要调节覆盖层的厚度或介电常数就可以在污染情况的大幅度变化范围内达到这种功能。而且，电容位置传感器电极使用厚的介电覆盖层的这一技术可用于解决这种类型的污染问题，它事实上适用于任何类型的电容位置传感器。所以，应知道这里所叙述的电容位置传感器和特定的覆盖层的厚度仅仅是为了说明问题起见，它不应该用来作为对权利要求范围的限制。
权利要求
1.一种电容传感器，该电容传感器具有第一基板，该基板包括第一电极组，该电极组沿测量轴线方向排列，并且还具有第二基板，该基板包括第二电极组，该电极组沿上述测量轴线方向排列，上述第一和第二基板被固定在使上述第一和第二电极组互相面对的位置上，从而使上述第一和第二电极组之间的电容性耦合指示出沿着上述测量轴线的上述第一和第二基板之间的相对位置，其特征在于，包括一种用于使上述传感器的性能不易受处于上述第一和第二电极组之间的污染物影响的装置，该装置包括一层介电材料，该介电材料覆盖在上述第一和第二电极组中的至少一个电极组上，从而形成一些表面，这些表面界定着被定义为所述两个电极组表面之间的间隙的一个内部电极区，上述表面包括覆盖在上述电极组上的任何介电材料，在上述第一和第二电极组之间的每一介电材料具有一个厚度/介电常数比，在上述第一和第二电极组之间的每一介电材料的上述厚度/介电常数比值之和大于上述内部电极区的厚度，从而上述第一和第二电极组之间的上述内部电极区的最大电容性阻抗小于上述第一和第二电极组之间的上述介电材料的电容性阻抗。
2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，其中上述第一和第二电极组上都覆盖了上述介电材料。
3.如权利要求2所述的传感器，其特征在于，还包括固定装置，用于定位上述第一和第二基板，使得当上述第一和第二基板沿上述测量轴线彼此相对移动时覆盖在上述第一和第二电极组上的介电材料彼此之间呈滑动接触。
4.如权利要求3所述的传感器，其特征在于，上述固定装置包括可沿上述测量轴线相对于上述第二基板移动的框架件；柔性支架，用于在上述框架件上固定上述第一基板，从而使上述第一基板能相对于上述第二基板作靠近和离开的移动；弹簧件，它使上述的第一基板有弹性地压向上述第二基板，因而使得覆盖在第一电极组上的介电材料沿着覆盖在第二电极组上的介电材料滑动，同时，当上述第一和第二电极组沿上述测量轴线彼此相对移动时，允许上述第一和第二电极组通过移动而互相靠近和分开。
5.如权利要求3所述的传感器，其特征在于，其中在上述彼此之间呈滑动接触的介电材料之间存在有小于或等于0.004mm的空气隙，上述第一和第二电极组之间的每一介电材料的上述比值之和大于0.004mm。
6.如权利要求5所述的传感器，其特征在于，其中上述第一和第二电极组之间的每一介电材料的上述比值之和大于0.008mm。
7.如权利要求5所述的传感器，其特征在于，其中上述第一和第二电极组之间的每一介电材料的上述比值之和大于0.012mm。
8.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，其中上述固定装置使上述第一和第二基板定位以便在上述第一和第二电极组之间形成一个空气隙。
9.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，其中在上述第一和第二电极组之间的每一介电材料的上述比值之和至少是上述内部电极区的厚度/介电常数比值的最大值的2倍，从而上述第一和第二电极组之间的上述内部电极区的最大阻抗小于上述第一和第二电极组之间的上述介电材料的阻抗的一半。
10.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，其中在上述第一和第二组电极之间的每一介电材料的上述厚度/介电常数比值之和至少是上述内部电极区的厚度/介电常数比值的最大值的3倍，从而上述第一和第二电极组之间的上述内部电极区的最大阻抗小于上述第一和第二电极组之间的上述介电材料的阻抗的三分之一。
11.一种电容传感器，其特征在于包括第一基板；第一电极组，装在上述第一基板上，上述第一电极组在总体上沿一条测量轴线排成一排；第二基板；第二电极组，装在上述第二基板上，上述第二电极组在总体上沿上述测量轴线排成一排；固定装置，用于定位上述第一和第二基板，使上述第一和第二基板能沿着上述测量轴线彼此作相对移动，还使上述第一和第二电极组彼此对置，从而上述第一和第二电极组之间的电容性耦合能指示出沿上述测量轴线的上述第一和第二基板之间的相对位置；第一层介电材料，覆盖在上述第一电极组上；和第二层介电材料，覆盖在上述第二电极组上，选择上述第一和第二层介电材料的介电常数和厚度使上述介电材料的组合电容性阻抗大于上述第一和第二层介电材料之间的最大电容性阻抗，从而使电容传感器比较不易受污染物的影响。
12.如权利要求11所述的传感器，其特征在于，其中上述固定装置这样地设置上述第一和第二层介电材料，使得当上述第一和第二基板沿上述测量轴线彼此作相对移动时上述第一和第二层介电材料彼此呈滑动接触。
13.如权利要求12所述的传感器，其特征在于，其中上述固定装置包括一个框架件，能相对上述第二基板沿上述测量轴线连动；支撑装置，用于支撑上述框架件中的上述第一基板，从而使上述第一基板能通过移动而与上述第二基板靠近和离开；以及偏压装置，用于将上述第一基板有弹性地压向上述第二基板，从而使覆盖在上述第一电极组上的介电材料沿覆盖在上述第二电极组上的介电材料滑动，同时，当上述第一和第二电极组沿上述测量轴线彼此相对移动时允许上述第一和第二电极组通过运动而相互离开。
14.如权利要求12所述的传感器，其特征在于，其中在上述第一和第二层介电材料之间有厚达0.010mm的空气隙，其中，上述第一和第二层介电材料的上述组合电容性阻抗大于上述空气隙的上述最大电容性阻抗。
15.如权利要求14所述的传感器，其特征在于，其中上述第一和第二层介电材料的上述组合电容性阻抗大于上述空气隙的上述最大容抗的2倍。
16.如权利要求14所述的传感器，其特征在于，其中上述第一和第二层介电材料的上述组合电容性阻抗大于上述空气隙的上述最大电容性阻抗的3倍。
17.如权利要求11所述的传感器，其特征在于，其中上述固定装置使上述第一和第二基板定位，从而使上述第一和第二层介电材料由于空气隙而彼此间隔开。
18.如权利要求11所述的传感器，其特征在于，其中选择上述第一和第二层介电材料的介电常数和厚度以使上述介电材料的组合阻抗至少是上述第一和第二层介电材料之间的最大阻抗的2倍。
19.如权利要求11所述的传感器，其特征在于，其中选择上述第一和第二层介电材料的介电常数和厚度以使上述介电材料的组合阻抗至少是上述第一和第二层介电材料之间的最大阻抗的3倍。
20.一种使电容传感器不易受上述第一和第二电极组之间的任何空气隙中污染物影响的方法，该方法包括，至少在一个上述电极组上覆盖一层介电材料以在上述第一和第二电极组表面之间形成一个内部电极区，上述表面包括覆盖在上述电极组上的任何介电材料，上述第一和第二电极组之间的所有介电覆盖层的串联电容小于上述第一和第二电极组之间的上述内部电极区的最小电容，从而上述第一和第二电极组之间的上述内部电极区的最大电容性阻抗小于上述第一和第二电极组之间的上述介电材料的电容性阻抗。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，其中所有两个上述电极组都覆盖一层上述介电材料。
22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括固定上述第一和第二电极组的步骤，从而使当上述第一和第二基板彼此相对移动时覆盖在上述第一和第二电极组上的介电材料彼此呈滑动接触。
23.如权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括固定上述第一和第二电极组的步骤，从而使上述第一和第二电极组有弹性地彼此压向一起。
24.如权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括固定上述第一和第二电极组的步骤，从而使覆盖在上述第一和第二电极组上的介电材料相互间隔开，因而在上述第一和第二电极组之间形成一个空气隙。
全文摘要
一种能减少微粒和液体污染物的影响的电容位置传感器。该位置传感器的电极上具有一层比较厚的介电材料覆盖层，使得介电覆盖层的串联阻抗至少等于覆盖层之间的最大电容性阻抗，不论它们之间是否有污染物存在。在一个实施例中，覆盖层被彼此间隔开从而形成了一个空气隙；而在另一个实施例中，覆盖层彼此有弹性地压向一起，因而覆盖层之间可互相滑动。
文档编号G01B3/00GK1114412SQ9411530
公开日1996年1月3日 申请日期1994年9月15日 优先权日1993年9月15日
发明者N·I·安德莫 申请人:株式会社三丰