桂林廣陸絕對式容柵位移傳感器發明專利獲授權

桂林廣陸數字測控股份有限公司研制成功的“絕對位置測量容柵位移測量方法、傳感器及其運行方法”發明專利，最近獲得國家知識產權局授權(專利號:CN201010254159.8)，標志著我國打破了國外在容柵技術領域的先進技術壟斷，使企業在參加國際市場競爭中取得了主動權，手持式數顯量具量儀產品將得到更新換代。

容柵位移傳感器以其低成本、小體積、微功耗等優勢在線性/角度位移測量領域獲得了廣泛的應用。從實現原理上分，目前的容柵位移傳感器可分為相對位置測量(增量式)和絕對位置測量(絕對式)兩大類。增量式容柵位移傳感器的應用已約30年，該類傳感器需快速累加位移量，故存在測量速度限制(小于1.5 m/s 在150 kHz 上)和連續不間斷測量(從而限制了工作電流的進一步降低)兩大缺點，正被逐步淘汰。絕對式容柵位移傳感器由日本三豐公司首創和壟斷，該類傳感器采用兩個或兩個以上的碼道進行絕對定位，消除了對位移量的快速累加要求，工作在間歇測量狀態(約8次/s)，從而克服了增量式測量的主要缺陷。絕對定位使測量與過程無關，因而也大大提高了系統的可靠性。

為了打破國外的技術壟斷，提升公司的產品檔次，桂林廣陸公司自2008年即開始研究容柵絕對定位技術，經過了仿真分析、原型驗證、電路集成、芯片改進幾個階段。為了回避專利保護及方便電路集成，桂林廣陸公司采用了與日本三豐完全不同的解決方案，采用具有波動性質的驅動信號激勵發射柵各電極，經過發射柵與反射柵的電容耦合、反射柵和轉換柵的節距轉換、轉換柵和接收柵的電容耦合后，變換成隨時間周期變化的接收信號，并且被測位置在各波長內的位移被轉化為接收信號時間基波的初相位，由該基波信號從負到正的過零點與預設的相位零點之間的時間差得到被測位置在所測波長內的位移，用加法計數器計數得到該時間差，從而得到被測位置在所測波長內的位移。當被測位置在粗、中、細波長內的位移確定以后，被測位置與測量原點在粗、中、細波長內的距離隨之確定。現已成功地將該芯片應用于絕對原點數顯卡尺、絕對原點數顯高度尺、絕對原點數顯深度尺、絕對原點數顯標尺、絕對原點數顯異形卡尺、絕對原點數顯指示表等多種規格系列新產品，并已實現規模化生產。