桂林广陆绝对式容栅位移传感器发明专利获授权

桂林广陆数字测控股份有限公司研制成功的“绝对位置测量容栅位移测量方法、传感器及其运行方法”发明专利，最近获得国家知识产权局授权(专利号:CN201010254159.8)，标志着我国打破了国外在容栅技术领域的先进技术垄断，使企业在参加国际市场竞争中取得了主动权，手持式数显量具量仪产品将得到更新换代。

容栅位移传感器以其低成本、小体积、微功耗等优势在线性/角度位移测量领域获得了广泛的应用。从实现原理上分，目前的容栅位移传感器可分为相对位置测量(增量式)和绝对位置测量(绝对式)两大类。增量式容栅位移传感器的应用已约30年，该类传感器需快速累加位移量，故存在测量速度限制(小于1.5 m/s 在150 kHz 上)和连续不间断测量(从而限制了工作电流的进一步降低)两大缺点，正被逐步淘汰。绝对式容栅位移传感器由日本三丰公司首创和垄断，该类传感器采用两个或两个以上的码道进行绝对定位，消除了对位移量的快速累加要求，工作在间歇测量状态(约8次/s)，从而克服了增量式测量的主要缺陷。绝对定位使测量与过程无关，因而也大大提高了系统的可靠性。

为了打破国外的技术垄断，提升公司的产品档次，桂林广陆公司自2008年即开始研究容栅绝对定位技术，经过了仿真分析、原型验证、电路集成、芯片改进几个阶段。为了回避专利保护及方便电路集成，桂林广陆公司采用了与日本三丰完全不同的解决方案，采用具有波动性质的驱动信号激励发射栅各电极，经过发射栅与反射栅的电容耦合、反射栅和转换栅的节距转换、转换栅和接收栅的电容耦合后，变换成随时间周期变化的接收信号，并且被测位置在各波长内的位移被转化为接收信号时间基波的初相位，由该基波信号从负到正的过零点与预设的相位零点之间的时间差得到被测位置在所测波长内的位移，用加法计数器计数得到该时间差，从而得到被测位置在所测波长内的位移。当被测位置在粗、中、细波长内的位移确定以后，被测位置与测量原点在粗、中、细波长内的距离随之确定。现已成功地将该芯片应用于绝对原点数显卡尺、绝对原点数显高度尺、绝对原点数显深度尺、绝对原点数显标尺、绝对原点数显异形卡尺、绝对原点数显指示表等多种规格系列新产品，并已实现规模化生产。