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JPH04305103A - Electrostatic capacity type length-measuring equipment - Google Patents

Electrostatic capacity type length-measuring equipment

Info

Publication number
JPH04305103A
JPH04305103A JP9493691A JP9493691A JPH04305103A JP H04305103 A JPH04305103 A JP H04305103A JP 9493691 A JP9493691 A JP 9493691A JP 9493691 A JP9493691 A JP 9493691A JP H04305103 A JPH04305103 A JP H04305103A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
square wave
core electrode
wave voltage
measurement
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9493691A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Kanayama
金山 淳
Akio Fujita
藤田 暁夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawaguchiko Seimitsu KK
Original Assignee
Kawaguchiko Seimitsu KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawaguchiko Seimitsu KK filed Critical Kawaguchiko Seimitsu KK
Priority to JP9493691A priority Critical patent/JPH04305103A/en
Publication of JPH04305103A publication Critical patent/JPH04305103A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable cost to be reduced, at the same time stability and temperature characteristics of a circuit to be improved, and a thickness dimension of a detection portion to be reduced by eliminating a need for an electronic circuit for converting a proportional constant and then displaying a displacement using a direct-measurement rectangular waveform voltage. CONSTITUTION:A spindle 25, a flat-plate shaped movable core electrode 15, and a flat-plate shaped fixed core electrode 14 are provided in order. When a measurement capacitor is formed by inserting the above movable core electrode 15 between flat-plate shaped measurement electrodes 10 and 11 where one pair opposes and a capacitance changes since the movable core electrode escaped from the measurement capacitor through the spindle 25, an amount of mechanical displacement is detected by allowing a change in a measurement rectangular waveform voltage E3 with an electronic device so that the feedback voltage Em which is induced at both core electrodes is equal to 0 to be measured using a voltmeter, etc.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は機械的な変位量を静電
容量の変化量として電気信号に変換する測長器に係り、
変位量と静電容量との関係が線形で、電極間の誘電体の
誘電率の変動の影響を受けない測長器に関するものであ
る。
[Industrial Application Field] This invention relates to a length measuring device that converts mechanical displacement into an electrical signal as a change in capacitance.
The present invention relates to a length measuring device in which the relationship between displacement and capacitance is linear and is not affected by fluctuations in the permittivity of a dielectric between electrodes.

【0002】0002

【従来の技術】従来のこの種の静電容量型測長器として
は図10に示すような構造を有するものがあった。図1
0に示すように、この測長器の要部は円筒状の基準電極
1および測定電極2と、この電極1,2内に同心状に配
置された円柱状の共通のコア電極3と、電極1とコア電
極3との間を中心に沿って可動する円筒状のスクリーン
4とから構成されている。
2. Description of the Related Art A conventional capacitive length measuring device of this type has a structure as shown in FIG. Figure 1
0, the main parts of this length measuring device include a cylindrical reference electrode 1 and a measuring electrode 2, a cylindrical common core electrode 3 arranged concentrically within the electrodes 1 and 2, and an electrode. 1 and a cylindrical screen 4 that moves along the center between the core electrode 3 and the core electrode 3.

【0003】この電極1,2にはそれぞれ基準方形波電
圧Vrと測定方形波電圧Vmが印加されている。この電
圧Vr,Vmは同一周波数で位相差が180°(逆相)
の方形波電圧であり、電圧Vrは一定、電圧Vmは可変
される。
A reference square wave voltage Vr and a measurement square wave voltage Vm are applied to the electrodes 1 and 2, respectively. These voltages Vr and Vm have the same frequency and a phase difference of 180° (opposite phase)
The voltage Vr is a square wave voltage, and the voltage Vr is constant and the voltage Vm is variable.

【0004】このような構成からなる測長器の検出部に
おいて、電極1とコア電極3との間には測定キャパシタ
Cm(キャパシタンスcm)が形成され、電極2とコア
電極3との間には基準キャパシタCr(キャパシタンス
cr)が形成されている。
In the detection section of the length measuring device having such a configuration, a measurement capacitor Cm (capacitance cm) is formed between the electrode 1 and the core electrode 3, and a capacitance cm is formed between the electrode 2 and the core electrode 3. A reference capacitor Cr (capacitance cr) is formed.

【0005】この測長器においてはスクリーン4が変位
して測定キャパシタCmのキャパシタンスcmが変化す
ると、コア電極3に誘導される交流電圧が零となるよう
に電子装置により測定方形波電圧Vmが変化される。す
なわち、これは測定キャパシタCmに基準方形波電圧V
rを印加することによりコア電極3に発生する電流と、
基準キャパシタCrに測定方形波電圧Vmを印加するこ
とによりコア電極3に発生する電流との和が零になるよ
うに測定方形波電圧Vmを変化させることである。この
関係から数1のような関係式が成立する。
In this length measuring device, when the screen 4 is displaced and the capacitance cm of the measuring capacitor Cm changes, the electronic device changes the measuring square wave voltage Vm so that the AC voltage induced in the core electrode 3 becomes zero. be done. That is, this applies a reference square wave voltage V to the measurement capacitor Cm.
A current generated in the core electrode 3 by applying r;
By applying the measurement square wave voltage Vm to the reference capacitor Cr, the measurement square wave voltage Vm is changed so that the sum with the current generated in the core electrode 3 becomes zero. From this relationship, a relational expression as shown in Equation 1 is established.

【0006】[0006]

【数1】[Math 1]

【0007】ここで、数1において電圧Vm,Vrはそ
の位相差が180°であるため異符号となり、Vr=−
Vr′と表すと、数2となる。
Here, in Equation 1, the voltages Vm and Vr have different signs because their phase difference is 180°, and Vr=-
When expressed as Vr', it becomes Equation 2.

【0008】[0008]

【数2】[Math 2]

【0009】この数2において比例定数Vr′/crは
正となり、測定キャパシタCmのキャパシタンスcmと
測定方形波電圧Vmとの関係はキャパシタンスcmが増
加すると測定方形波電圧Vmも増加し、またキャパシタ
ンスcmが減少すると測定方形波電圧Vmも減少する。
In equation 2, the proportionality constant Vr'/cr is positive, and the relationship between the capacitance cm of the measuring capacitor Cm and the measured square wave voltage Vm is that as the capacitance cm increases, the measured square wave voltage Vm also increases, and the capacitance cm When Vm decreases, the measured square wave voltage Vm also decreases.

【0010】図10において、スクリーン4を電極1内
に差し込むように移動(図中右方向に移動、X軸方向)
させたときの変位Xを正とすると、測定キャパシタCm
のキャパシタンスcmは数3で表される。
In FIG. 10, the screen 4 is moved so as to be inserted into the electrode 1 (moved to the right in the figure, in the X-axis direction).
If the displacement X is positive, then the measurement capacitor Cm
The capacitance cm is expressed by equation 3.

【0011】[0011]

【数3】[Math 3]

【0012】ここではc0 はスクリーン4が基準位置
にあるとき(X=0)の測定キャパシタCmのキャパシ
タンスを表すものであり、aは比例定数である。上記数
2および数3より測定方形波電圧Vmは数4のような変
位Xの一次式として表すことができる。
Here, c0 represents the capacitance of the measurement capacitor Cm when the screen 4 is at the reference position (X=0), and a is a proportionality constant. From Equations 2 and 3 above, the measured square wave voltage Vm can be expressed as a linear expression of the displacement X as shown in Equation 4.

【0013】[0013]

【数4】[Math 4]

【0014】数4に示すように比例定数−Vr′ac0
 /crは必ず負の値となり、これにより図11に示す
ように変位Xが増加すると測定方形波電圧Vmは減少し
、変位Xが減少すると測定方形波電圧Vmは増加するこ
とになる。
As shown in equation 4, the proportionality constant -Vr'ac0
/cr is always a negative value, and as a result, as shown in FIG. 11, when the displacement X increases, the measured square wave voltage Vm decreases, and when the displacement X decreases, the measured square wave voltage Vm increases.

【0015】このようにスクリーン4の変位Xを電極1
内に差し込む方向を正とすると、変位Xと測定方形波電
圧Vmの増加・減少の関係は逆になり、変位Xと測定方
形波電圧Vmは線形の関係にはあるが、比例関係にない
ことになる。
In this way, the displacement X of the screen 4 is determined by the electrode 1
If the direction of insertion is positive, the relationship between increase and decrease in the displacement X and the measured square wave voltage Vm will be reversed, and although the displacement become.

【0016】一般に、スクリーン4にはスピンドルが直
結されており、このスピンドルが押し込まれる方向、す
なわちスクリーン4が電極1内に差し込まれる方向を正
の値として表示している。
Generally, a spindle is directly connected to the screen 4, and the direction in which the spindle is pushed in, that is, the direction in which the screen 4 is inserted into the electrode 1, is indicated as a positive value.

【0017】したがって、前述したような変位Xと測定
方形波電圧Vmとの関係において、この測定方形波電圧
Vmを電圧計などで計測して変位Xを表示する場合、測
定方形波電圧Vmと変位Xとの線形の関係を保ちながら
その比例定数が正となるように測定方形波電圧Vmをさ
らに変換することが必要となる。このため、変換には精
度の良い演算回路などの電子回路が必要であった。
Therefore, in the relationship between the displacement It is necessary to further transform the measured square wave voltage Vm so that its proportionality constant is positive while maintaining a linear relationship with X. For this reason, electronic circuits such as highly accurate arithmetic circuits were required for conversion.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の静
電容量型測長器において、実際の測定方形波電圧Vmを
利用して変位Xを表示するには電子回路を使用すること
が必要である。このような電子回路の付加はコストアッ
プに繋がると共に、回路の安定性および温度特性を低下
させる要因になるという課題を生じさせるものであった
[Problems to be Solved by the Invention] As mentioned above, in the conventional capacitive length measuring device, it is necessary to use an electronic circuit to display the displacement X using the actual measured square wave voltage Vm. It is. The addition of such an electronic circuit not only leads to an increase in cost, but also causes problems in that it becomes a factor that deteriorates the stability and temperature characteristics of the circuit.

【0019】また、従来の静電容量型測長器における測
定基点の調整は電子装置のみでしか行うことができず、
同じ電子装置を使用して複数の測長器を構成した場合に
は測定基点を各測長器の検出部ごとに合せ直すことが必
要であった。
[0019] Furthermore, adjustment of the measurement reference point in conventional capacitance type length measuring instruments can only be performed using an electronic device.
When a plurality of length measuring instruments are configured using the same electronic device, it is necessary to reset the measurement reference point for each detection section of each length measuring instrument.

【0020】さらに、従来の静電容量型測長器の検出部
は基準電極1と測定電極2とスクリーン4とがそれぞれ
円筒状で、またコア電極3が円柱状であるために、例え
ば上下の幅寸法(Y軸方向)はゆとりがあるものの、前
記の厚さ寸法(Z軸方向)は小さい必要があるような場
合には、使用できないという問題点があった。
Furthermore, in the detection section of the conventional capacitive length measuring device, the reference electrode 1, the measuring electrode 2, and the screen 4 are each cylindrical, and the core electrode 3 is cylindrical. Although the width dimension (Y-axis direction) is generous, there is a problem in that it cannot be used in cases where the thickness dimension (Z-axis direction) needs to be small.

【0021】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、比例定数変換用の電子回路を不
要として直接測定方形波電圧を使用して変位を表示可能
とすると共に、コストダウンを図り、回路の安定性およ
び温度特性の改善を計り、かつ検出部の厚さ寸法を小さ
くできるようにした静電容量型測長器を得ることを目的
とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and makes it possible to display displacement using a directly measured square wave voltage without the need for an electronic circuit for proportional constant conversion, and at the same time, it reduces costs. The object of the present invention is to obtain a capacitance type length measuring device which is designed to reduce the size of the device, improve circuit stability and temperature characteristics, and reduce the thickness of the detection section.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】この発明に係る静電容量
型測長器は基準方形波電圧が印加され、平行に相対向す
る平板状の測定電極と、機械的な変位を伝達するスピン
ドルに絶縁部材を介してスピンドルの軸に線対称となる
ように一端側が固着され、上記測定電極間に平行に介挿
され上記測定電極に平行に移動して上記測定電極との間
で測定キャパシタを形成する平板状の可動コア電極と、
この可動コア電極の他端側と電気的に接続され、上記可
動コア電極と共に帰還電圧が誘導される平板状の固定コ
ア電極と、この固定コア電極に対向することにより補正
キャパシタを形成し、かつ上記基準方形波電圧と同一周
波数で、逆相の補正方形波電圧が印加される平板状の補
正電極と、上記固定コア電極に対向することにより基準
キャパシタを形成し、かつ上記基準方形波電圧と同一周
波数で、同相の測定方形波電圧が印加される平板状の基
準電極と、上記スピンドルを介して上記可動コア電極が
上記測定キャパシタから抜け出てそのキャパシタンスが
変化すると上記可動コア電極および固定コア電極に誘導
される帰還電圧が零となるように測定方形波電圧を可変
する電子装置とを備えたものである。
[Means for Solving the Problems] A capacitance type length measuring device according to the present invention applies a reference square wave voltage to flat measurement electrodes facing parallel to each other and a spindle that transmits mechanical displacement. One end is fixed to the axis of the spindle through an insulating member so as to be symmetrical with respect to the axis of the spindle, and the capacitor is inserted in parallel between the measurement electrodes and moves parallel to the measurement electrode to form a measurement capacitor with the measurement electrode. A flat movable core electrode,
a flat plate-shaped fixed core electrode electrically connected to the other end side of the movable core electrode and in which a feedback voltage is induced together with the movable core electrode; and a correction capacitor formed by opposing the fixed core electrode; A flat correction electrode to which a complementary square wave voltage of opposite phase is applied at the same frequency as the reference square wave voltage and facing the fixed core electrode forms a reference capacitor; A flat reference electrode is applied with a measurement square wave voltage of the same frequency and phase, and when the movable core electrode exits the measurement capacitor via the spindle and its capacitance changes, the movable core electrode and the fixed core electrode and an electronic device that varies the measured square wave voltage so that the feedback voltage induced in the square wave voltage becomes zero.

【0023】[0023]

【作用】この発明における静電容量型測長器は可動コア
電極が測定キャパシタから抜け出るように移動し、測定
キャパシタのキャパシタンスが変化すると、電子装置に
より可動コア電極および固定コア電極に誘導される帰還
電圧が零となるように測定方形波電圧が変化させられ、
この変化する測定方形波電圧を電圧計などで計測するこ
とにより機械的な変位量を検出するようにした。
[Operation] In the capacitance type length measuring device of the present invention, the movable core electrode moves to escape from the measurement capacitor, and when the capacitance of the measurement capacitor changes, feedback is induced into the movable core electrode and the fixed core electrode by the electronic device. The measured square wave voltage is varied such that the voltage is zero,
The amount of mechanical displacement is detected by measuring this changing measurement square wave voltage with a voltmeter or the like.

【0024】[0024]

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1はこの発明の一実施例の概略構成を示す横断
面図、図2は正面図、図3は図2のB−B線断面図で、
図において、10,11は相互に平行に対向する一対の
平板状の測定電極、12は平板状の補正電極、13は平
板状の基準電極、14は平板状の固定コア電極で、この
固定コア電極14の一面には平行に補正電極12と基準
電極13とが設けられている。15は上記測定電極10
,11の間に平行に介挿され、この測定電極10,11
に対して平行に移動する平板状の可動コア電極で、この
可動コア電極15の一端側は導電部材28およびバネ2
9を介して電気的に固定コア電極14に接続されている
。そして、上記測定電極11と可動コア電極15との間
には測定キャパシタが形成され、また補正電極12と固
定コア電極14との間には補正キャパシタが形成され、
さらに基準電極13と固定コア電極14との間には基準
キャパシタが形成される。25は絶縁部材19を介して
可動コア電極15と中心軸を一致して他端側に固着され
、かつ電気的に接地されているスピンドルで、このスピ
ンドル25は軸受20に摺動可能に支持されている。1
7,18は補正電極12及び基準電極13に設けられた
キャパシタンス調整用ネジ、5はスピンドル25に取り
付けられたガイド棒、6はガイド棒5の摺動を案内する
ガイド溝16を有するガイド部材、7,8は測定電極1
0,11の上下に取り付けられた絶縁部材、9,26は
固定コア電極14および補正電極12および基準電極1
3の上下に取り付けられた絶縁部材である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG.
In the figure, 10 and 11 are a pair of flat measurement electrodes facing each other in parallel, 12 is a flat correction electrode, 13 is a flat reference electrode, and 14 is a flat fixed core electrode. A correction electrode 12 and a reference electrode 13 are provided in parallel on one surface of the electrode 14. 15 is the measurement electrode 10
, 11 in parallel, the measuring electrodes 10, 11
The movable core electrode 15 is a flat plate-shaped movable core electrode that moves parallel to the conductor 28 and the spring 2
It is electrically connected to the fixed core electrode 14 via 9 . A measurement capacitor is formed between the measurement electrode 11 and the movable core electrode 15, and a correction capacitor is formed between the correction electrode 12 and the fixed core electrode 14.
Furthermore, a reference capacitor is formed between the reference electrode 13 and the fixed core electrode 14. Reference numeral 25 denotes a spindle which is fixed to the other end of the movable core electrode 15 through an insulating member 19 so that its center axis coincides with that of the movable core electrode 15, and which is electrically grounded.This spindle 25 is slidably supported by a bearing 20. ing. 1
7 and 18 are capacitance adjustment screws provided on the correction electrode 12 and the reference electrode 13; 5 is a guide rod attached to the spindle 25; 6 is a guide member having a guide groove 16 for guiding the sliding movement of the guide rod 5; 7 and 8 are measurement electrodes 1
0 and 11 are insulating members attached above and below, 9 and 26 are fixed core electrodes 14, correction electrodes 12, and reference electrodes 1.
This is an insulating member attached to the top and bottom of 3.

【0025】これら測定キャパシタ、補正キャパシタお
よび基準キャパシタのキャパシタンスがそれぞれc1 
,c2 ,c3 である。スピンドル25が押し込まれ
ると、可動コア電極15は測定キャパシタから抜け出る
ように構成されている。この可動コア電極15がスピン
ドル25と共に移動して測定キャパシタのキャパシタン
スc1 が変化すると、後述する電子装置により可動コ
ア電極15および固定コア電極14に誘導される帰還電
圧Emが零となるように測定方形波電圧E3 が変化さ
せられる。 なお、可動コア電極15が測定キャパシタから抜け出る
方向を正に取っている。
The capacitances of the measurement capacitor, correction capacitor and reference capacitor are c1, respectively.
, c2 and c3. When the spindle 25 is pushed in, the movable core electrode 15 is arranged to move out of the measuring capacitor. When the movable core electrode 15 moves together with the spindle 25 and the capacitance c1 of the measurement capacitor changes, the measurement rectangle is adjusted so that the feedback voltage Em induced in the movable core electrode 15 and the fixed core electrode 14 becomes zero by an electronic device, which will be described later. The wave voltage E3 is varied. Note that the direction in which the movable core electrode 15 exits from the measurement capacitor is taken as positive.

【0026】上記測定キャパシタ、補正キャパシタおよ
び基準キャパシタは同じ誘電体(空気)で構成されてい
て、測定電極11、補正電極12および基準電極13に
はそれぞれ基準方形波電圧E1 、補正方形波電圧E2
 および測定方形波電圧E3 が印加される。基準方形
波電圧E1と補正方形波電圧E2 とは同一周波数で位
相差が180°(逆相)の方形波電圧に設定されており
、基準方形波電圧E1 と測定方形波電圧E3 とは同
一周波数で同相の方形波電圧に設定されている。また、
基準方形波電圧E1 と補正方形波電圧E2 とは一定
の変化しない電圧で、測定方形波電圧E3 は後述する
電子装置により可変される電圧である。
The measurement capacitor, correction capacitor, and reference capacitor are made of the same dielectric material (air), and the measurement electrode 11, correction electrode 12, and reference electrode 13 have a reference square wave voltage E1 and a complementary square wave voltage E2, respectively.
and a measurement square wave voltage E3 are applied. The reference square wave voltage E1 and the complementary square wave voltage E2 are set to square wave voltages with the same frequency and a phase difference of 180° (opposite phase), and the reference square wave voltage E1 and the measurement square wave voltage E3 are set to have the same frequency. is set to an in-phase square wave voltage. Also,
The reference square wave voltage E1 and the complementary square wave voltage E2 are constant voltages that do not change, and the measurement square wave voltage E3 is a voltage that is varied by an electronic device to be described later.

【0027】また、スピンドル25の変位Xが零のとき
のキャパシタンスc1 をc0 とすると、c0 |E
1 |=c2 |E2 |の関係が成立するようにあら
かじめ補正方形波電圧E2 とキャパシタンスc2 の
いずれか一方または両方の調整が可能である。
Further, if the capacitance c1 when the displacement X of the spindle 25 is zero is c0, then c0 |E
Either or both of the complementary square wave voltage E2 and the capacitance c2 can be adjusted in advance so that the relationship 1 |=c2 |E2 | is established.

【0028】次に静電容量型測長器における変位Xと測
定方形波電圧E3 との変化が線形で、しかも比例する
関係にあることを説明する。スピンドル25が移動し、
これにより可動コア電極15が測定キャパシタから抜け
出るように変位すると、このキャパシタンスc1 も変
化することになる。これと同時に、電子装置が働いて可
動コア電極15および固定コア電極14に誘導される帰
還電圧Emが零となるように測定方形波電圧E3 が変
化される。すなわち、測定キャパシタ、補正キャパシタ
、基準キャパシタによりそれぞれ可動コア電極15およ
び固定コア電極14に誘導される電流をi1 ,i2 
,i3 とすると、数5を満足するように測定方形波電
圧E3 が変化される。
Next, it will be explained that the change in the displacement X and the measurement square wave voltage E3 in the capacitive length measuring device is linear and proportional. The spindle 25 moves,
As a result, when the movable core electrode 15 is displaced out of the measuring capacitor, this capacitance c1 will also change. At the same time, the electronic device operates to change the measured square wave voltage E3 so that the feedback voltage Em induced in the movable core electrode 15 and the fixed core electrode 14 becomes zero. That is, the currents induced in the movable core electrode 15 and the fixed core electrode 14 by the measurement capacitor, correction capacitor, and reference capacitor, respectively, are i1 and i2.
, i3, the measured square wave voltage E3 is changed so as to satisfy Equation 5.

【0029】[0029]

【数5】[Math 5]

【0030】この数5は数6のように表せる。This number 5 can be expressed as shown in number 6.

【0031】[0031]

【数6】[Math 6]

【0032】したがって、測定方形波電圧E3 は数7
のように表すことができる。
Therefore, the measured square wave voltage E3 is expressed as follows:
It can be expressed as

【0033】[0033]

【数7】[Math 7]

【0034】測定方形波電圧E3 と基準方形波電圧E
1 とは同相の方形波電圧であり、また測定方形波電圧
E3 と補正方形波電圧E2 とは逆相の方形波電圧で
あることからE2 ′=−E2 と置き換えて数7を書
き換えると、測定方形波電圧E3 は数8のようになる
Measurement square wave voltage E3 and reference square wave voltage E
1 is a square wave voltage of the same phase, and since the measured square wave voltage E3 and the complementary square wave voltage E2 are square wave voltages of opposite phase, if E2'=-E2 is replaced and Equation 7 is rewritten, the measurement The square wave voltage E3 is as shown in Equation 8.

【0035】[0035]

【数8】[Math. 8]

【0036】一方、スピンドル25が図1の右方向に移
動し、可動コア電極15が測定キャパシタから抜け出る
方向を正として変位Xを表す場合に、X=0のときの測
定キャパシタのキャパシタンスをc0 とすると、キャ
パシタンスc1 は数9で表すことができる。
On the other hand, when the spindle 25 moves to the right in FIG. 1 and displacement X is expressed with the direction in which the movable core electrode 15 comes out of the measurement capacitor as positive, the capacitance of the measurement capacitor when X=0 is expressed as c0. Then, the capacitance c1 can be expressed by Equation 9.

【0037】[0037]

【数9】[Math. 9]

【0038】ここで、bは測定キャパシタを形成する測
定電極11と可動コア電極15との間隔、測定電極11
、可動コア電極15の幅などの幾何学的寸法およびキャ
パシタンスc0 を電極間の誘電体の誘電率εで割った
商c0 /εにより定まる正の定数である。
Here, b is the distance between the measurement electrode 11 and the movable core electrode 15 forming the measurement capacitor, and the distance between the measurement electrode 11 and the movable core electrode 15.
, is a positive constant determined by the geometric dimensions such as the width of the movable core electrode 15 and the quotient c0 /ε obtained by dividing the capacitance c0 by the dielectric constant ε of the dielectric between the electrodes.

【0039】数9を数8に代入すると、測定方形波電圧
E3 は数10で表すことができる。
By substituting equation 9 into equation 8, the measured square wave voltage E3 can be expressed as equation 10.

【0040】[0040]

【数10】[Math. 10]

【0041】そして、数10のc0 E1 b/c3 
をαで、(c2 E2 ′−c0 E1 )/c3 を
βで置き換えると、数10は数11のように変形される
[0041] Then, c0 E1 b/c3 of number 10
By replacing (c2 E2 ′-c0 E1 )/c3 with β, Equation 10 is transformed into Equation 11.

【0042】[0042]

【数11】[Math. 11]

【0043】そして、本実施例においてはc2 |E2
 |=c0 |E1 |となるように設定してあり、こ
れはc2 E2 ′=c0 E1 と置き換えることが
できるので、これを数11に代入すると、β=0となる
。したがって、測定方形波電圧E3 は数12で表すこ
とができる。
In this embodiment, c2 |E2
It is set so that |=c0 |E1 |, which can be replaced with c2 E2 ′=c0 E1 , so when this is substituted into Equation 11, β=0. Therefore, the measured square wave voltage E3 can be expressed as Equation 12.

【0044】[0044]

【数12】[Math. 12]

【0045】この比例定数αは正の値であるため、測定
方形波電圧E3 と変位Xとの関係は図4に示すように
変位Xが増加すると測定方形波電圧E3 は変位Xに正
比例して増加し、また変位Xが減少すると測定方形波電
圧E3 は変位Xに正比例して減少し、さらに変位Xが
零のときは測定方形波電圧E3 も零となる。なお、数
10に示すように測定方形波電圧E3 はc0 /c3
 ,c2 /c3 というようにキャパシタンスの比で
構成されているので、測定キャパシタ、補正キャパシタ
および基準キャパシタが同一誘電体で構成されていれば
、誘電率の影響を受けることは全くない。また、c2 
|E2 |≠c0 |E1 |の場合、βは零でない定
数となるので、測定方形波電圧E3 はβ分だけ増加し
、測定した長さの表示値は見掛上、X=0の点がβ/α
だけマイナス側に移動することになる。したがって、c
2 |E2 |=c0 |E1 |の関係に設定するこ
とが必要であるが、このように設定するには前述したよ
うにキャパシタンスc2 および補正方形波電圧E2 
のいずれか一方または両方を調整することが必要である
。キャパシタンスc2 を調整するには補正電極12に
取り付けられている調整ネジ17により行われる。一般
に、補正方形波電圧E2 の調整には電子装置側に温度
特性の良好なポテンショメータなどの電気部品が用いら
れるが、温度が変化しても全く変化しないというもので
はないので、非常に良好な温度特性が要求される場合に
は、ポテンショメータなどの電気部品がないことが好ま
しい。検出部に補正キャパシタを設けたことによりポテ
ンショメータなどの電気部品なしでの変位Xの零点の調
整を可能とすると共に、検出部全体を移動することなく
検出部側での変位Xの零点の調整を可能、かつ容易とし
ている。なお、検出部側に補正方形波電圧E2 を変化
させるためのポテンショメータなどの電気部品を取り付
けることは困難である。また、補正キャパシタと補正キ
ャパシタに調整ネジ17を設けたことによりどの検出部
の測定原点も一致させることができる。
Since this proportionality constant α is a positive value, the relationship between the measured square wave voltage E3 and the displacement X is as shown in FIG. 4, as shown in FIG. When the displacement X increases and the displacement X decreases, the measured square wave voltage E3 decreases in direct proportion to the displacement X, and when the displacement X is zero, the measured square wave voltage E3 also becomes zero. In addition, as shown in Equation 10, the measured square wave voltage E3 is c0 /c3
, c2 /c3, so if the measurement capacitor, correction capacitor and reference capacitor are made of the same dielectric material, they will not be affected by the dielectric constant at all. Also, c2
In the case of |E2 |≠c0 |E1 |, β is a non-zero constant, so the measured square wave voltage E3 increases by β, and the displayed value of the measured length appears to be at the point of X=0. β/α
will move to the negative side. Therefore, c
2 |E2 |=c0 |E1 | However, in order to set it in this way, as mentioned above, the capacitance c2 and the complementary square wave voltage E2
It is necessary to adjust one or both of them. Capacitance c2 is adjusted by means of an adjustment screw 17 attached to the correction electrode 12. Generally, electrical components such as potentiometers with good temperature characteristics are used on the electronic device side to adjust the complementary square wave voltage E2, but since they do not change at all even when the temperature changes, If characteristics are required, the absence of electrical components such as potentiometers is preferred. By providing a correction capacitor in the detection section, it is possible to adjust the zero point of displacement X without using electrical parts such as a potentiometer, and the zero point of displacement It is possible and easy. Note that it is difficult to attach an electrical component such as a potentiometer for changing the supplementary square wave voltage E2 to the detection section side. Further, by providing the adjustment screw 17 on the correction capacitor and the correction capacitor, the measurement origin of any detection unit can be made to coincide with each other.

【0046】基準キャパシタのキャパシタンスc3 は
調整ネジ18により調整が行われる。どの検出部もキャ
パシタンスc3 の調整により、αを同一の値とするこ
とができ、異なる検出部を共通の電子装置に校正し直す
ことなく接続することができる。
The capacitance c3 of the reference capacitor is adjusted by the adjustment screw 18. By adjusting the capacitance c3 of each detector, α can be set to the same value, and different detectors can be connected to a common electronic device without recalibration.

【0047】測定キャパシタは平行に配置された測定電
極10,11と可動コア電極15とで構成され、可動コ
ア電極15と測定電極10,11とは平行で、かつ測定
電極10,11に沿って可動コア電極15が平行移動す
る。また、可動コア電極15は中心軸をスピンドル25
の中心軸とほぼ一致するように絶縁部材19を介してス
ピンドル25の一端側に固着されていてスピンドル25
が押し込まれると可動コア電極15もスピンドル25の
中心軸上を移動する。このためガイド溝16に沿ってガ
イド棒5を摺動させると、スピンドル25がガイド溝1
6とガイド棒5との間の隙間によりごく僅かに回転し、
このスピンドル25の回転に伴い可動コア電極15が回
転しても数12の比例定数bの変動は非常に微小となり
、測定方形波電圧E3 にはほとんど影響がない。
The measurement capacitor is composed of measurement electrodes 10, 11 and a movable core electrode 15 arranged in parallel. The movable core electrode 15 moves in parallel. Furthermore, the movable core electrode 15 has its central axis connected to the spindle 25.
The spindle 25 is fixed to one end side of the spindle 25 via an insulating member 19 so as to substantially coincide with the central axis of the spindle 25.
When the movable core electrode 15 is pushed in, the movable core electrode 15 also moves on the central axis of the spindle 25. Therefore, when the guide rod 5 is slid along the guide groove 16, the spindle 25 moves into the guide groove 1.
6 and the guide rod 5, it rotates very slightly,
Even if the movable core electrode 15 rotates with the rotation of the spindle 25, the variation in the proportionality constant b shown in Equation 12 is extremely small, and has almost no effect on the measured square wave voltage E3.

【0048】図5は検出部に電圧を印加する電子装置の
回路構成を示すブロック図、図6はその出力電圧の位相
関係を示すタイムチャートである。図において、30は
基準となる方形波電圧Eosc を出力する発振器で、
この発振器30は水晶式あるいはCR式のいずれでも良
いが、水晶式の場合には一般に高周波となるため分周器
を用いて希望の周波数を得るようにする。直流電圧Er
と接地レベルとの間を発振器30の出力電圧Eosc 
により制御される電子スイッチ31で切り替えて図6に
示す基準方形波電圧E1 を得ていて、直流電圧−Er
と接地レベルとの間を発振器30の出力電圧Eosc 
により制御される電子スイッチ32で切り替えて図6に
示す補正方形波電圧E2 を得ている。
FIG. 5 is a block diagram showing the circuit configuration of an electronic device that applies voltage to the detection section, and FIG. 6 is a time chart showing the phase relationship of the output voltage. In the figure, 30 is an oscillator that outputs a reference square wave voltage Eosc.
This oscillator 30 may be either a crystal type or a CR type, but in the case of a crystal type, the frequency is generally high, so a frequency divider is used to obtain the desired frequency. DC voltage Er
and ground level is the output voltage of the oscillator 30 Eosc
The reference square wave voltage E1 shown in FIG. 6 is obtained by switching with an electronic switch 31 controlled by
and ground level is the output voltage of the oscillator 30 Eosc
A supplementary square wave voltage E2 shown in FIG. 6 is obtained by switching with an electronic switch 32 controlled by .

【0049】図6に示すE4 は帰還電圧EmまたはE
m′を入力増幅器33により増幅した交流電圧で、この
交流電圧E4 は方形波電圧Eosc の半周期ごと(
t11,t12,t13,t21,t22,t23……
)に復調器34によって復調され、差動積分器35に入
力される。復調された信号が零と異なると、差動積分器
35の出力直流電圧E0 は復調された電圧の振幅およ
び極性の関数として差動積分器35への入力が零に達す
るまで変化する。
E4 shown in FIG. 6 is the feedback voltage Em or E
m' is an AC voltage amplified by the input amplifier 33, and this AC voltage E4 is generated every half cycle of the square wave voltage Eosc (
t11, t12, t13, t21, t22, t23...
) is demodulated by the demodulator 34 and input to the differential integrator 35. When the demodulated signal differs from zero, the output DC voltage E0 of the differential integrator 35 varies as a function of the amplitude and polarity of the demodulated voltage until the input to the differential integrator 35 reaches zero.

【0050】測定方形波電圧E3 は出力直流電圧E0
 と一定電圧(図5では接地レベル)との間を出力電圧
Eosc で電子スイッチ36を切り替えることにより
得ている。したがって、出力直流電圧E0 と同様に測
定方形波電圧E3 も差動積分器35への入力が零に達
するまで変化する。このようにして得られた測定方形波
電圧E3 は前述したように可動コア電極15の変位に
正比例する。
The measured square wave voltage E3 is the output DC voltage E0
and a constant voltage (ground level in FIG. 5) by switching the electronic switch 36 using the output voltage Eosc. Therefore, the measured square wave voltage E3 as well as the output DC voltage E0 vary until the input to the differential integrator 35 reaches zero. The measured square wave voltage E3 thus obtained is directly proportional to the displacement of the movable core electrode 15, as described above.

【0051】また、出力直流電圧E0 には望ましくな
い結合および時間遅延により過渡状態が現れ、この過渡
状態は方形波の切り替え点(側面)で発生し、ある時間
後に減衰する。この過渡状態は出力直流電圧E0 の安
定性を低下させて測定方形波電圧E3 の安定性を低下
させ、測長器の指示の安定性を低下させる。このため、
安定度を非常に必要とする測長器では過渡状態の影響を
なくす配慮が必要である。この過渡状態は入力増幅器3
3と復調器34との間に過渡抑制器を設けることにより
取り除くことができ安定度の良い測定方形波電圧E3 
を得ることができる。
Also, transients appear in the output DC voltage E0 due to undesired coupling and time delays, which occur at the switching points (sides) of the square wave and decay after a certain time. This transient condition reduces the stability of the output DC voltage E0, reduces the stability of the measured square wave voltage E3, and reduces the stability of the length measurement instrument's indication. For this reason,
For length measuring instruments that require very high stability, consideration must be given to eliminating the effects of transient conditions. This transient state is caused by the input amplifier 3
By providing a transient suppressor between E3 and the demodulator 34, the measured square wave voltage E3 can be removed and has good stability.
can be obtained.

【0052】図7は検出部に電圧を印加する電子装置に
過渡抑制器を設けた場合を示すブロック図、図8はその
出力電圧の位相関係を示すタイムチャートである。基準
方形波電圧E1 は直流電圧Erと接地レベルとの間を
出力電圧Eosc 、時間遅延回路37および周波数を
1/2に分周する周波数分周回路38で制御される電子
スイッチ31により切り替えて得ている。補正方形波電
圧E2 は直流電圧−Erと接地レベルとの間を出力電
圧Eosc、時間遅延回路37および周波数を1/2に
分周する周波数分周回路38で制御される電子スイッチ
32により得ている。
FIG. 7 is a block diagram showing a case where a transient suppressor is provided in an electronic device that applies a voltage to a detection section, and FIG. 8 is a time chart showing the phase relationship of the output voltage. The reference square wave voltage E1 is obtained by switching between the DC voltage Er and the ground level by an electronic switch 31 controlled by an output voltage Eosc, a time delay circuit 37, and a frequency divider circuit 38 that divides the frequency by 1/2. ing. The complementary square wave voltage E2 is obtained by an electronic switch 32 controlled by an output voltage Eosc, a time delay circuit 37, and a frequency divider circuit 38 which divides the frequency into 1/2 between the DC voltage -Er and the ground level. There is.

【0053】過渡抑制器39は最も簡単な場合、電子ス
イッチで、発振器30のクロック信号である出力電圧E
osc の一周期ごとに過渡状態でない部分(t01〜
t02,t11〜t12,t21〜t22,……)のみ
を通過させる。この過渡状態のない信号が復調器34に
入力され、出力電圧Eosc の一周期ごと(t0 ,
t2 ,t4 ,……およびt1 ,t3 ,t5 …
…)に復調され、差動積分器35に入力される。復調さ
れた信号が零と異なると、差動積分器35の出力直流電
圧E0 は復調された電圧の振幅および極性の関数とし
て差動積分器35への入力が零に達するまで変化する。
In the simplest case, the transient suppressor 39 is an electronic switch, which controls the output voltage E, which is the clock signal of the oscillator 30.
The part that is not in a transient state (t01~
t02, t11-t12, t21-t22,...) are allowed to pass. This transient-free signal is input to the demodulator 34, and every cycle of the output voltage Eosc (t0,
t2 , t4 , ... and t1 , t3 , t5 ...
...) and input to the differential integrator 35. When the demodulated signal differs from zero, the output DC voltage E0 of the differential integrator 35 varies as a function of the amplitude and polarity of the demodulated voltage until the input to the differential integrator 35 reaches zero.

【0054】測定方形波電圧E3 は出力直流電圧E0
 と一定電圧(図7では接地レベル)との間を出力電圧
Eosc 、時間遅延回路37および周波数を1/2に
分周する周波数分周回路38で制御される電子スイッチ
36により得られる。したがって、出力電流電圧E0 
と同様に測定方形波電圧E3 も差動積分器35への入
力が零に達するまで変化する。このようにして得られた
測定方形波電圧E3 は可動コア電極15の変位に比例
し、かつ交流電圧E4 の過渡状態の影響を全く受けな
い。
The measured square wave voltage E3 is the output DC voltage E0
and a constant voltage (ground level in FIG. 7) is obtained by an electronic switch 36 controlled by an output voltage Eosc, a time delay circuit 37, and a frequency divider circuit 38 that divides the frequency by 1/2. Therefore, the output current voltage E0
Similarly, the measured square wave voltage E3 changes until the input to the differential integrator 35 reaches zero. The measured square wave voltage E3 obtained in this way is proportional to the displacement of the movable core electrode 15 and is completely unaffected by transients of the alternating current voltage E4.

【0055】基本的には固定コア電極14および可動コ
ア電極15に誘導される帰還電圧Emは励起用方形波電
圧E1 ,E2 ,E3 の影響を受けないようにする
必要があり、また励起用方形波電圧E1 ,E2 ,E
3 も互いに影響しあわないようにする必要がある。そ
のため、検出部と電子装置とを結ぶ線21,22,23
,24はシールドされている。検出部内に補正キャパシ
タ、基準キャパシタを配置した場合は、帰還電圧Emの
導かれる線24のシールドの簡略化は図9に示すように
固定コア電極14にインピーダンス変成器26の入力側
と放電用抵抗27の一方側を接続し、放電用抵抗27の
他方側は接地し、インピーダンス変成器26の出力側は
電子装置の入力増幅器33に接続する。これによりイン
ピーダンス変成器26と入力増幅器33との間のインピ
ーダンスを小さくすることができ、シールドを簡略化で
き、高感度・高精度を要求されない場合には励起用方形
波電圧E1 ,E2 ,E3 ,Em′の導かれる線2
1,22,23,24をまとめてシールドすることがで
きる。しかし、高精度・高感度を要求される場合にはE
1 ,E2 ,E3 ,Em′の導かれる線21,22
,23,24の一本づつのシールドを併用することによ
り、さらに安定したものとすることができる。なお、測
定電極10,11、補正電極12、基準電極13、可動
コア電極15、固定コア電極14の材質を同一とするこ
とにより、検出部の温度性能の向上をはかることができ
る。
Basically, it is necessary that the feedback voltage Em induced in the fixed core electrode 14 and the movable core electrode 15 is not influenced by the excitation square wave voltages E1, E2, E3, and the excitation square wave voltage Em is Wave voltage E1, E2, E
3. It is also necessary to prevent them from influencing each other. Therefore, lines 21, 22, 23 connecting the detection unit and the electronic device
, 24 are shielded. When a correction capacitor and a reference capacitor are arranged in the detection section, the shielding of the line 24 to which the feedback voltage Em is guided can be simplified by connecting the fixed core electrode 14 to the input side of the impedance transformer 26 and the discharge resistor, as shown in FIG. The other side of the discharge resistor 27 is grounded, and the output side of the impedance transformer 26 is connected to the input amplifier 33 of the electronic device. As a result, the impedance between the impedance transformer 26 and the input amplifier 33 can be reduced, the shield can be simplified, and when high sensitivity and high precision are not required, the excitation square wave voltages E1, E2, E3, Em' guided line 2
1, 22, 23, and 24 can be shielded together. However, when high precision and sensitivity are required, E
1, E2, E3, Em' lines 21, 22
, 23 and 24 can be used in combination to further stabilize the structure. Note that by making the measurement electrodes 10 and 11, the correction electrode 12, the reference electrode 13, the movable core electrode 15, and the fixed core electrode 14 made of the same material, it is possible to improve the temperature performance of the detection section.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上のようにこの発明によればスピンド
ルによって可動コア電極が測定キャパシタより抜け出る
ように移動し、測定キャパシタのキャパシタンスが変化
すると、可動コア電極および固定コア電極に誘導される
帰還電圧が零となるように電子装置により測定方形波電
圧が変化させられ、この変化する測定方形波電圧を電圧
計などで計測することにより機械的な変位量を検出する
ように構成したので、比例定数変換用の電子回路を不要
として直接測定方形波電圧を使用して変位を表示可能と
すると共に、コストダウンを図り、回路の安定性および
温度特性の改善を計り、かつ検出部の厚さ寸法を小さく
できるなどの効果がある。
As described above, according to the present invention, when the movable core electrode moves out of the measuring capacitor by the spindle and the capacitance of the measuring capacitor changes, the feedback voltage induced in the movable core electrode and the fixed core electrode changes. The measurement square wave voltage is changed by an electronic device so that In addition to making it possible to display displacement using a directly measured square wave voltage without the need for a conversion electronic circuit, it also reduces costs, improves circuit stability and temperature characteristics, and reduces the thickness of the detection part. It has the effect of being able to be made smaller.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】この発明に係る静電容量型測長器の検出部の一
実施例を示す図2のA−A線断面図である。
FIG. 1 is a sectional view taken along the line A-A in FIG. 2, showing an embodiment of a detection section of a capacitive length measuring device according to the present invention.

【図2】同じく静電容量型測長器の検出部の一実施例を
示す正面図である。
FIG. 2 is a front view showing an embodiment of the detection section of the capacitive length measuring device.

【図3】図2のB−B線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB in FIG. 2;

【図4】この発明の測定方形波電圧と変位との関係を示
す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between measured square wave voltage and displacement according to the present invention.

【図5】この発明の静電容量型測長器の電子装置の一例
を示すブロック構成図である。
FIG. 5 is a block diagram showing an example of an electronic device for a capacitive length measuring device according to the present invention.

【図6】図5の位相関係を示すタイムチャートである。FIG. 6 is a time chart showing the phase relationship in FIG. 5;

【図7】この発明の静電容量型測長器の電子装置の他の
例を示すブロック構成図である。
FIG. 7 is a block configuration diagram showing another example of an electronic device for a capacitive length measuring device according to the present invention.

【図8】図7の位相関係を示すタイムチャートである。8 is a time chart showing the phase relationship in FIG. 7. FIG.

【図9】検出部にインピーダンス変成器と放電用抵抗を
取り付けた回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram in which an impedance transformer and a discharge resistor are attached to the detection section.

【図10】従来の静電容量型測長器の検出部の一例を示
す横断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of a detection section of a conventional capacitive length measuring device.

【図11】図10の検出部の測定方形波電圧と変位との
関係を示す特性図である。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing the relationship between the measured square wave voltage and displacement of the detection unit in FIG. 10;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,11  測定電極 12  補正電極 13  基準電極 14  固定コア電極 15  可動コア電極 25  スピンドル 10, 11 Measuring electrode 12 Correction electrode 13 Reference electrode 14 Fixed core electrode 15 Movable core electrode 25 Spindle

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  基準方形波電圧が印加され、平行に相
対向する平板状の測定電極と、機械的な変位を伝達する
スピンドルに絶縁部材を介してスピンドルの軸に線対称
をなすように一端側が固着され、上記測定電極間に平行
に介挿され上記測定電極に平行に移動して、上記測定電
極との間で測定キャパシタを形成する平板状の可動コア
電極と、この可動コア電極の他端側と電気的に接続され
、上記可動コア電極と共に帰還電圧が誘導される平板状
の固定コア電極と、この固定コア電極に対向することに
より補正キャパシタを形成し、かつ上記基準方形波電圧
と同一周波数で、逆相の補正方形波電圧が印加される平
板状の補正電極と、上記固定コア電極に対向することに
より基準キャパシタを形成し、かつ上記基準方形波電圧
と同一周波数で、同相の測定方形波電圧が印加される平
板状の基準電極と、上記スピンドルを介して上記可動コ
ア電極が上記測定キャパシタから抜け出てそのキャパシ
タンスが変化すると上記可動コア電極および固定コア電
極に誘導される帰還電圧が零となるように測定方形波電
圧を可変する電子装置とを備え、上記機械的な変位量を
静電容量の変化量として電気信号に変換する際の機械的
な変位量と静電容量との関係が線形で、その比例定数が
正の値であることを特徴とする静電容量型測長器。
Claim 1: A reference square wave voltage is applied to flat measurement electrodes that face each other in parallel, and a spindle that transmits mechanical displacement, through an insulating member, one end of which is symmetrical to the axis of the spindle. A flat movable core electrode whose sides are fixed, which is inserted in parallel between the measurement electrodes and moves parallel to the measurement electrodes to form a measurement capacitor with the measurement electrodes; a flat plate-shaped fixed core electrode electrically connected to the end side and in which a feedback voltage is induced together with the movable core electrode; and a correction capacitor formed by opposing the fixed core electrode; A reference capacitor is formed by opposing the fixed core electrode and a flat correction electrode to which a complementary square wave voltage of the same frequency and opposite phase is applied, and a complementary square wave voltage of the same frequency and phase as the reference square wave voltage is applied. a flat reference electrode to which a measurement square wave voltage is applied; and a feedback voltage induced in the movable core electrode and the fixed core electrode when the movable core electrode exits the measurement capacitor via the spindle and its capacitance changes. and an electronic device that varies the measured square wave voltage so that the amount of change in capacitance becomes zero. A capacitive length measuring instrument characterized by a linear relationship and a positive proportionality constant.
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