容柵感測器

隨著測量技術向精密化、高速化、自動化、集成化、智能化、經濟化、非接觸化和多功能化方向的發展，容柵感測器的應用越來越廣泛。

本系統中主要是對直線位移的測量，所以採用直線型容柵感測器。容柵感測器的結構非常類似於平行板電容器，它是由一組排列成柵狀結構的平行板電容器並聯而成的，如果把隨時間變化的周期信號，通過電子電路的控制，在同一瞬間以不同的相位分佈，分別載入於順序排列的柵狀電容器各個柵極上，則在另一公共極板上，任一瞬間產生的感應信號將與該瞬間載入的激

容柵感測器

勵信號具有相同的相位分佈。

容柵感測器動柵、定柵各極板之間形成的電容的等效電路，設C1(x)，C2(x)，C3(x)……C8(x)為動柵上48塊極板與定柵上相應極板所構成的電容量，它是位移x的函數，假設小發射極板與反射極板完全復蓋時兩者之間的電容為C0，每一塊小發射極板的寬度為w，當0≤x≤w 時，C 8(x)=C 0(x)/w，C 1(x)=C 2(x)=C 3(x)=C 0，C 4(x)=C 0(1-x/w)，c5(x)=c6(x)=c7(x)=0。由此可以得出整個量程中兩極板之間的電容量隨位移x的變化規律。

在x為任何值時，動柵上的48塊極板中總有一部分與“地”(屏蔽板)形成電容，相應的輸入信號源直接接入“地”，對感測器的輸出信號不產生影響，可是為了導出φ(x)(φ(x)為感測器的輸出信號相對於某一驅動信號的相位移)隨位移量x連續變化的統一公式，在推導中不考慮這些極板對“地”形成電容，而仍把它們看作對定柵板形成電容，只不過此時它們的電容量為零而已。由於這些電容量為零，則其阻抗為無窮大。相應的信號源全部落在這些電容上，同樣，對感測器的輸出信號無影響。