專利名稱：用于調(diào)諧電容器的光纖位置傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于自動(dòng)感測(cè)一個(gè)諸如調(diào)諧電容器的可動(dòng)極板的驅(qū)動(dòng)元件的起始位置的設(shè)備。本發(fā)明更具體地涉及一個(gè)用于與高功率RF裝置諸如等離子發(fā)生裝置進(jìn)行阻抗匹配的密封伺服調(diào)諧電容器。本發(fā)明還針對(duì)一個(gè)可調(diào)諧電容器，用于自動(dòng)RF匹配網(wǎng)絡(luò)，以便將一個(gè)反應(yīng)等離子室或類似的非線性負(fù)載的阻抗與一RF發(fā)生器或類似RF源的一恒定阻抗(例如，50歐姆)輸出匹配。
在一個(gè)典型的RF等離子發(fā)生器結(jié)構(gòu)中，高功率RF源在預(yù)置頻率、即13.56MHz產(chǎn)生一個(gè)RF波，并沿一個(gè)功率導(dǎo)管(power conduit)提供給一個(gè)等離子室。RF功率一般還在一個(gè)固定的已知阻抗、例如50歐姆被提供。因?yàn)樵赗F功率源和等離子室之間一般存在著嚴(yán)重的阻抗不匹配，所以在兩者之間插入一個(gè)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。在等離子室中存在著非線性，使得為等離子工藝僅僅將阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)置在固定位置變得很困難。由于這個(gè)原因，用一個(gè)或多個(gè)可變調(diào)諧電容器來(lái)調(diào)節(jié)線路阻抗，以便與負(fù)載阻抗匹配，并且這些是通過(guò)誤差信號(hào)來(lái)控制的，其中誤差信號(hào)可以由在阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端的所測(cè)量的RF波的振幅和相位導(dǎo)出。誤差信號(hào)的相位和振幅驅(qū)動(dòng)與可變調(diào)諧電容器相連的伺服電機(jī)，并在達(dá)到匹配條件時(shí)降至一個(gè)低電平或零電平。
一般采用昂貴的真空電容器用于此目的，其中電容器極板是密封在一個(gè)容器(canister)中的，帶有一個(gè)通過(guò)一個(gè)刻有螺紋的導(dǎo)桿上下運(yùn)動(dòng)的引導(dǎo)軸，有一個(gè)刻有螺紋的螺帽固定在引導(dǎo)軸上，以連接導(dǎo)桿。在這些真空電容器中，當(dāng)引導(dǎo)軸和螺帽處于完全收回(下部)的位置、即處于最接近行程一端的位置時(shí)，可動(dòng)極板和固定極板是完全嚙合的。隨著引導(dǎo)軸上升，電容減小，在行程的另一端達(dá)到最小。
在機(jī)器運(yùn)行開(kāi)始時(shí)，伺服控制器建立調(diào)諧電容器的起始位置、然后通過(guò)例如伺服電機(jī)朝著合適的調(diào)諧條件移動(dòng)電容器是非常關(guān)鍵的。起始位置一般是處于行程的一個(gè)端點(diǎn)，例如，固定和可動(dòng)電容器極板完全嚙合(最大電容)的位置。目前這是使用機(jī)電設(shè)備、例如微動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)電容器到達(dá)端點(diǎn)位置時(shí)，該微動(dòng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)以便向處理控制微處理器發(fā)出信號(hào)。在Planta等的美國(guó)專利No.5,590,015中披露了與機(jī)電端或限制開(kāi)關(guān)結(jié)合的可變電容器的一個(gè)例子。在這個(gè)專利中，將限制開(kāi)關(guān)結(jié)合進(jìn)電容器組件。
近來(lái)提出的一種使用光纖來(lái)完成起始位置感測(cè)的方法是使用一對(duì)光纖，一個(gè)用于發(fā)射，一個(gè)用于接收。一個(gè)光纖被剛性固定在電容器外殼的適當(dāng)位置上，而另一個(gè)連在可動(dòng)電極引導(dǎo)軸上。隨著電容器被驅(qū)動(dòng)進(jìn)入起始位置，光纖被對(duì)準(zhǔn)，完成光路。這種提議缺乏任何故障保險(xiǎn)能力，這是所不希望的。也就是說(shuō)，光路是常斷(OFF)的。在啟動(dòng)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)將驅(qū)動(dòng)電容器朝向其起始位置，并將繼續(xù)驅(qū)動(dòng)電容器，直到光路指示導(dǎo)通(ON)。如果由于某些原因在光路中出現(xiàn)故障，例如光纖斷開(kāi)或未對(duì)準(zhǔn)，或者光檢測(cè)器出現(xiàn)故障，則電容器可以被驅(qū)動(dòng)通過(guò)起始位置，會(huì)受到無(wú)法挽回的損害。
近來(lái)提出的應(yīng)用光學(xué)裝置實(shí)現(xiàn)位置感測(cè)的另一種建議采用一個(gè)第一光纖向電容器的調(diào)諧螺帽和引導(dǎo)軸發(fā)射光，采用一個(gè)第二光纖接收從電容器引導(dǎo)軸和調(diào)諧螺帽反射的光。在調(diào)諧螺帽和引導(dǎo)軸上的半反射表面允許在行程的正常操作范圍內(nèi)完成光路。光學(xué)路徑在起始位置被打斷，在此處調(diào)諧螺帽穿出光纖的視界，光線投射在引導(dǎo)軸的螺紋上。這種方法在正常操作期間提供了所需的常閉光路，一旦達(dá)到起始位置就斷開(kāi)。這種技術(shù)的成功取決于導(dǎo)桿的高度可變光衰減與從起始位置的引導(dǎo)軸反射回的光的不同。在光纖模塊中所需的電子設(shè)備并不具有比現(xiàn)有技術(shù)的更簡(jiǎn)單的機(jī)械裝置花費(fèi)少的優(yōu)勢(shì)。
由過(guò)驅(qū)動(dòng)通過(guò)端點(diǎn)限制而引起的問(wèn)題需要二級(jí)機(jī)械硬件限制，例如，在Nebiker，Jr.的美國(guó)專利No.4,390,924中所示類型的能量吸收終點(diǎn)擋板。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種真空調(diào)諧電容器，該電容器能消除現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，即自動(dòng)找到調(diào)諧電容器的起始位置，并具有能顯著降低過(guò)驅(qū)動(dòng)通過(guò)起始位置的概率的故障保險(xiǎn)特征。另一個(gè)目的是消除對(duì)起始位置的出廠后的機(jī)械調(diào)節(jié)或限制檢測(cè)器的需要。
依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，為一個(gè)密封伺服類型的可變調(diào)諧電容器、例如真空電容器提供了光學(xué)終點(diǎn)或限制檢測(cè)器。該電容器一般將其極板固定在密封的容器內(nèi)。在這個(gè)容器內(nèi)有一組固定的電容器極板。一組與固定極板相嚙合的可動(dòng)電容器極板在容器內(nèi)可沿軸向移動(dòng)。一引導(dǎo)軸固定在可動(dòng)極板上，并可相對(duì)于容器沿軸向移動(dòng)。一個(gè)內(nèi)螺紋螺帽不可旋轉(zhuǎn)地固定在引導(dǎo)軸上，一個(gè)帶螺紋的導(dǎo)桿被裝配進(jìn)該螺帽，并由一個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)桿，以便提升螺帽和可動(dòng)極板。這些部件可以沿著由一個(gè)起始位置和至少一個(gè)其他位置所限定的軸向行程運(yùn)動(dòng)，一般是在完全收回位置和完全伸展位置之間。光學(xué)限制檢測(cè)器為一個(gè)光學(xué)分度(indexing)結(jié)構(gòu)的形式，并檢測(cè)螺帽和相連的可動(dòng)電容器極板是否處于其起始位置。在本發(fā)明中，光發(fā)射裝置產(chǎn)生一個(gè)光束，光接收裝置被定向?yàn)榻邮赵摴馐馐谔幱诼菝毙谐虄?nèi)的一特定軸向位置的路徑上傳送。當(dāng)螺帽處于其起始位置時(shí)，放置在螺帽上的標(biāo)記裝置阻擋該路徑上的光束，而當(dāng)螺帽離開(kāi)其起始位置時(shí)，該標(biāo)記裝置離開(kāi)該路徑，允許光束從發(fā)射裝置傳送到接收裝置。
光發(fā)射裝置最好包括一個(gè)具有與起始位置的螺帽相鄰的終點(diǎn)的第一光纖，光接收裝置包括一個(gè)具有與螺帽相鄰的終點(diǎn)、并與第一光纖對(duì)準(zhǔn)的第二光纖，在兩個(gè)終點(diǎn)之間限定了一個(gè)空間。標(biāo)記裝置可以采取固定在螺帽上或與其一起形成的平板光閥(flat shutter)部件的形式，并且在螺帽處于其起始位置時(shí)位于光纖終點(diǎn)之間的空間內(nèi)。
在一個(gè)最佳實(shí)施例中，一般有一個(gè)圓柱型的罩部件安置在容器上，帶有一個(gè)用于支承導(dǎo)桿的推力軸承(bearing)，并且其內(nèi)部有足夠的直徑和長(zhǎng)度來(lái)容納螺帽的行程。在這里，罩部件還支承光發(fā)射裝置和光接收裝置。罩部件可以具有一個(gè)用于朝向標(biāo)記裝置的沿軸向延伸的槽引導(dǎo)(slot guide)。
固定電容器極板組在某些情況下可以為一單個(gè)極板，其形式可以為合適的形式，即螺旋或渦旋形的。對(duì)于可動(dòng)電容器極板也是這種情況。并且，本發(fā)明并不限于導(dǎo)桿驅(qū)動(dòng)電容器，而是也可以應(yīng)用到帶有線性驅(qū)動(dòng)(即，軸向牽引)引導(dǎo)軸的電容器。


圖1是一個(gè)類型為包含本發(fā)明的光學(xué)檢測(cè)器的真空可變電容器的豎直剖面。
圖2顯示了現(xiàn)有技術(shù)的光學(xué)檢測(cè)器的示意圖。
圖3顯示了現(xiàn)有技術(shù)的另一個(gè)光學(xué)檢測(cè)器。
圖3A是圖3中一部分的立視圖。
圖4是包含本發(fā)明的終點(diǎn)或限制檢測(cè)器的可變電容器的終點(diǎn)罩的透視圖。
圖5是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)檢測(cè)器的平面圖。
圖6是沿圖5的6-6進(jìn)行的豎直剖面。
圖7是沿圖6的7-7進(jìn)行的部分立視圖。
圖8是采用該實(shí)施例的光學(xué)檢測(cè)器的終點(diǎn)罩的另一個(gè)視圖。
圖9是顯示另一個(gè)實(shí)施例的一部分的豎直剖面。
現(xiàn)在參考附圖，首先參考圖1，以剖面形式顯示的一個(gè)典型的真空類型可變電容器10具有一個(gè)外部容器11，該外部容器11具有一個(gè)金屬殼部分12和一個(gè)陶瓷絕緣部分13，固定電容器極板14放置在該容器11的下部。有可動(dòng)電容器極板15與固定極板14相嚙合。一個(gè)軸向引導(dǎo)軸16連在極板15上，以便將極板15升降。容器11是通過(guò)金屬波紋管密封的，在制造期間將空氣泵出以產(chǎn)生真空，此時(shí)密封形成一個(gè)突起18(這里在底部)。在容器11的頂部19，有一個(gè)固定在引導(dǎo)軸16的頂端的內(nèi)螺紋螺帽20，一個(gè)外螺紋導(dǎo)桿21被裝配進(jìn)該螺帽20。一個(gè)罩或蓋22位于容器的頂部19，罩在螺帽20和導(dǎo)桿21上。這個(gè)罩22具有一個(gè)一般為圓柱型的內(nèi)腔23，該內(nèi)腔23有足夠的長(zhǎng)度和直徑來(lái)容納螺帽20和相連的引導(dǎo)軸16的行程。在罩22的上部有一個(gè)螺紋支架24來(lái)支承導(dǎo)桿21。一個(gè)伺服電機(jī)或其他可控驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(由虛線框S表示)與導(dǎo)桿的上端相連。按已知的方式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)桿以提升(或降下)螺帽20，從而軸向地移動(dòng)電容器極板15，以便在電容范圍內(nèi)改變電容。所示螺帽20是處于起始位置，在該位置引導(dǎo)軸16是完全收回的，并且電容器極板14、15是完全嚙合的。可以沿軸向?qū)⒙菝碧嵘活A(yù)定行程距離，到達(dá)一上限，在該位置電容器極板是最少嚙合的，對(duì)應(yīng)著電容范圍的最小值。
由于前面討論過(guò)的原因，希望將電容器螺帽20放在起始或初始位置，然后通過(guò)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)桿21并將螺帽20移動(dòng)到另一個(gè)位置來(lái)改變電容。當(dāng)相關(guān)的RF設(shè)備首先被接通時(shí)，電容器處于起始位置，如圖所示，然后導(dǎo)桿21被旋轉(zhuǎn)，將螺帽20從起始位置移動(dòng)到一個(gè)調(diào)諧位置。為了盡可能快地達(dá)到初始設(shè)置，采用一個(gè)位置檢測(cè)器或分度傳感器來(lái)檢測(cè)螺帽20何時(shí)處于其起始位置。典型地，已經(jīng)采用了一個(gè)機(jī)電設(shè)備、例如微型開(kāi)關(guān)用于此目的，它在螺帽到達(dá)起始位置時(shí)改變狀態(tài)。然而，近來(lái)，提出了一種與這種結(jié)構(gòu)相當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)結(jié)構(gòu)，如圖2所示。如圖所示，一個(gè)光學(xué)終點(diǎn)檢測(cè)器25處于容器的頂部19，與螺帽20相鄰。檢測(cè)器25具有用于向螺帽發(fā)射光束、例如紅外輻射的第一光纖26，和被安排為接收反射輻射的第二光纖27。當(dāng)螺帽20遠(yuǎn)離完全降下或起始位置時(shí)，在螺帽20和引導(dǎo)軸16上的反射表面在輻射光束中被確定。這種結(jié)構(gòu)的傳感器被構(gòu)造為“常閉”或ON，以便當(dāng)螺帽20和軸16離開(kāi)其起始位置時(shí)會(huì)產(chǎn)生信號(hào)，而當(dāng)螺帽20處于起始位置時(shí)則處于OFF條件，沒(méi)有信號(hào)。顯然，這種結(jié)構(gòu)需要一個(gè)復(fù)雜、因而昂貴的光量級(jí)鑒別器來(lái)測(cè)量從螺帽20和引導(dǎo)軸16反射的光。該信號(hào)光量是可變的，取決于螺帽20和軸16表面的反射性，并且該光量級(jí)還必須區(qū)別于從導(dǎo)桿21反射回的較低的光量級(jí)。
現(xiàn)有技術(shù)的另一個(gè)光傳感器結(jié)構(gòu)的例子如圖3和3A所示，其中，前面所使用的標(biāo)號(hào)在這里代表相同的元件，只是都加上了100。在這種情況下，將第一光纖126放在一個(gè)相對(duì)于該容器固定的位置，在這里將其固定在罩122上。將另一個(gè)光纖127固定在調(diào)諧螺帽120上，以便當(dāng)電容器處于起始位置時(shí)與第一光纖126對(duì)準(zhǔn)，而在其他情況下則不對(duì)準(zhǔn)。第二光纖127必須隨螺帽120自由地上下運(yùn)動(dòng)，因此在罩122中提供了一個(gè)軸向間隙138，如圖3A所示。圖3和3A的結(jié)構(gòu)缺乏任何故障保險(xiǎn)能力，只要沒(méi)有信號(hào)，相關(guān)的控制就會(huì)繼續(xù)旋動(dòng)導(dǎo)桿121。如果傳感器出現(xiàn)了故障，例如光纖斷裂或部件未對(duì)準(zhǔn)，傳感器則不能檢測(cè)出螺帽120已經(jīng)到達(dá)起始位置。這可以導(dǎo)致導(dǎo)桿沿軸向強(qiáng)行移動(dòng)出罩122。這對(duì)電容器或伺服驅(qū)動(dòng)組件會(huì)產(chǎn)生無(wú)法挽回的損害。
在圖4中顯示了依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的終點(diǎn)位置分度傳感器30，同時(shí)還參考圖5至圖8。在這里，將傳感器包含在罩22內(nèi)。如圖4和8所示，傳感器具有從一邊進(jìn)入罩22的第一或發(fā)射光纖31和從罩22另一邊接出的第二或接收光纖32。光纖31、32延伸到一個(gè)插接件33，該插接件插入一個(gè)可以被包含進(jìn)用于RF匹配系統(tǒng)的伺服控制器的電子設(shè)備模塊(圖中未顯示)。一個(gè)溢流出口(strain relief)，例如為帶部件(tape segment)34，使光纖接到罩22的外部。
如圖5至7所示，發(fā)射和接收光纖31、32通過(guò)罩22的外壁上的開(kāi)口，并具有彼此光對(duì)準(zhǔn)的相應(yīng)終端35和36。將兩個(gè)光纖置于容器的頂部19的附近，以便當(dāng)螺帽20處于其起始位置時(shí)與螺帽相鄰近。在終端35和終端36之間限定了一個(gè)小間隙。一個(gè)標(biāo)記37固定在螺帽20上，并且當(dāng)螺帽20處于起始位置時(shí)被置于終端35、36之間的間隙內(nèi)。標(biāo)記37在圖6和7中顯示得更清楚。標(biāo)記37可以是連在螺帽上的平板金屬部件形式，也可以是與螺帽一起形成的法蘭盤(pán)。標(biāo)記37用作為一個(gè)光閥，以便在螺帽20處于起始位置時(shí)阻擋光纖之間的光路，而在螺帽被提升至高于起始位置時(shí)允許光通過(guò)。因此，光學(xué)終點(diǎn)位置傳感器用作為一個(gè)“常閉”或ON光學(xué)開(kāi)關(guān)，在電容器10離開(kāi)起始位置的任何時(shí)間將為ON，而當(dāng)處于起始位置時(shí)為OFF。一旦出現(xiàn)光OFF條件，控制器停止導(dǎo)桿的旋轉(zhuǎn)，阻止螺帽和電容器極板的向下運(yùn)動(dòng)。這意味著在傳感器出現(xiàn)故障的情況下，例如光纖斷裂，控制器將停止導(dǎo)桿的旋轉(zhuǎn)，不再繼續(xù)對(duì)起始位置的搜尋。
如圖8所示，罩22可以具有一個(gè)對(duì)應(yīng)于標(biāo)記37的位置的軸向引導(dǎo)槽38。這可以用于引導(dǎo)標(biāo)記37的運(yùn)動(dòng)，還有助于安裝，以便可以與用標(biāo)記定向的光纖一起正確地安裝罩。
在圖5中的虛線顯示了另一種結(jié)構(gòu)，其中，光纖31a、32a是處于一種直接通過(guò)的構(gòu)造，而不是通過(guò)罩及其周?chē)?br> 在圖9中顯示了另一個(gè)實(shí)施例，其中與圖6中標(biāo)識(shí)的部件具有相同的標(biāo)號(hào)，只是增加了撇號(hào)。在這里，有一個(gè)雙向光纖31’(或者，兩個(gè)光纖31和32可以以相同的方向進(jìn)入罩22)，這樣，當(dāng)螺帽20’離開(kāi)其起始位置時(shí)，光束在標(biāo)記37’位置的一邊離開(kāi)光纖，從一個(gè)相對(duì)于容器頂部19’為固定的反射器或鏡面39’反射回來(lái)，并再次進(jìn)入雙向光纖31’。在起始位置，如圖所示，標(biāo)記37’阻擋光路，一個(gè)光OFF信號(hào)表明了這個(gè)事實(shí)。
在這個(gè)說(shuō)明書(shū)中，所使用的術(shù)語(yǔ)“閉合”和ON表示光路(光纖31至光纖32)是完整的，而術(shù)語(yǔ)“斷開(kāi)”和OFF表示光路是阻塞的。
雖然上面已經(jīng)參考所選擇的本發(fā)明的最佳實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不偏離由附帶的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的情況下，可以作出許多修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種密封的伺服類型可變調(diào)諧電容器，包括一個(gè)密封容器(11)；一組在所述容器內(nèi)的固定極板(15)；一組在所述容器內(nèi)的、與固定極板相嚙合并可沿軸向運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)極板(15)；一個(gè)固定在所述可動(dòng)極板上并且可以相對(duì)于所述容器沿軸向運(yùn)動(dòng)的軸(16)；一個(gè)不可旋轉(zhuǎn)地固定在所述軸上并具有內(nèi)螺紋的螺帽(20)；一個(gè)裝配進(jìn)所述螺帽的可旋轉(zhuǎn)帶螺紋的導(dǎo)桿(21)；用于可控地旋轉(zhuǎn)所述導(dǎo)桿來(lái)移動(dòng)所述螺帽、從而移動(dòng)所述可動(dòng)極板、使其在由一個(gè)起始位置和至少一個(gè)其他位置限定的行程內(nèi)運(yùn)動(dòng)的裝置(S)；其特征在于，一個(gè)光分度(indexing)結(jié)構(gòu)檢測(cè)所述螺帽(20)和所述可動(dòng)極板(15)是否處于其起始位置，該結(jié)構(gòu)包括產(chǎn)生光束的光發(fā)射裝置(31)，定向?yàn)榻邮账龉馐墓饨邮昭b置(32)，所述光束在所述螺帽的行程內(nèi)的一預(yù)定軸向位置上的路徑上傳送；以及置于所述螺帽(20)上的標(biāo)記裝置(37)，當(dāng)所述螺帽(20)處于其起始位置時(shí)，阻擋所述路徑上的所述光束，而當(dāng)所述螺帽離開(kāi)其起始位置時(shí)，離開(kāi)所述路徑，并允許所述光束從所述發(fā)射裝置(31)傳送到所述接收裝置(32)。
2.如權(quán)利要求1所述的可變調(diào)諧電容器，其特征在于，所述光發(fā)射裝置包括一個(gè)具有與處于其起始位置的所述螺帽相鄰的終端(35)的光纖(31)。
3.如權(quán)利要求2所述的可變調(diào)諧電容器，其特征在于，所述光接收裝置包括一個(gè)具有與所述螺帽(20)相鄰并與第一個(gè)所述光纖(31)對(duì)準(zhǔn)的終端(36)的光纖(32)，兩個(gè)所述終端在其間限定了一個(gè)空間。
4.如權(quán)利要求3所述的可變調(diào)諧電容器，其中，所述標(biāo)記裝置包括一個(gè)平板光閥部件，當(dāng)螺帽處于所述起始位置時(shí)，位于所述空間內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的可變調(diào)諧電容器，其中，一個(gè)圓柱形罩部件(22)安裝在所述容器上，包括用于支承導(dǎo)桿(21)的裝置(24)，并具有容納所述螺帽(20)的行程的內(nèi)部(23)；其特征在于，所述罩部件包括支承所述光發(fā)射裝置(31)和所述光接收裝置(32)的裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的可變調(diào)諧電容器，其特征在于，所述罩部件(22)具有一個(gè)沿軸向擴(kuò)展的槽引導(dǎo)(38)，用于引導(dǎo)所述標(biāo)記裝置(37)。
7.一個(gè)密封的伺服類型可動(dòng)調(diào)諧電容器，包括一個(gè)密封容器(11)；一組在所述容器內(nèi)的固定極板(14)；一組在所述容器內(nèi)的、與固定極板(14)相嚙合并可沿軸向運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)極板(15)；一個(gè)固定在所述可動(dòng)極板上并且可以相對(duì)于所述容器沿軸向運(yùn)動(dòng)的軸(16)；一個(gè)固定在所述軸上的螺帽(20)；用于可控地移動(dòng)所述螺帽(20)和所述引導(dǎo)軸(16)、從而移動(dòng)所述可動(dòng)極板、使其在由一個(gè)起始位置和至少一個(gè)其他位置限定的軸向行程內(nèi)運(yùn)動(dòng)的裝置(S，21)；其特征在于，一個(gè)光分度(indexing)結(jié)構(gòu)檢測(cè)所述螺帽(20)和所述可動(dòng)極板(15)是否處于其起始位置，該結(jié)構(gòu)包括產(chǎn)生光束的光發(fā)射裝置(31)，定向?yàn)榻邮账龉馐墓饨邮昭b置(32)，所述光束在所述螺帽的行程內(nèi)的一預(yù)定軸向位置上的路徑上傳送；以及置于所述螺帽(20)上的標(biāo)記裝置(37)，當(dāng)所述螺帽(20)處于其起始位置時(shí)，其阻擋所述路徑上的所述光束，而當(dāng)所述螺帽離開(kāi)其起始位置時(shí)，它離開(kāi)所述路徑，并允許所述光束從所述發(fā)射裝置傳送到所述接收裝置。
8.一個(gè)可動(dòng)調(diào)諧電容器，包括一組在一個(gè)容器(11)內(nèi)的固定極板(14)；一組與固定極板(14)相嚙合的可動(dòng)極板(15)；一個(gè)固定在所述可動(dòng)極板上并且可以相對(duì)于所述固定極板運(yùn)動(dòng)的軸(16)；一個(gè)安裝在所述軸(16)上的螺帽部件(20)；用于可控地移動(dòng)所述螺帽部件(20)、從而移動(dòng)所述可動(dòng)極板、使其在由一個(gè)起始位置和至少一個(gè)其他位置限定的行程內(nèi)運(yùn)動(dòng)的裝置(S，21)；其特征在于，一個(gè)光分度結(jié)構(gòu)檢測(cè)所述螺帽部件(20)和所述可動(dòng)極板(15)是否處于其起始位置，該結(jié)構(gòu)包括產(chǎn)生光束的光發(fā)射裝置(31)，定向?yàn)榻邮账龉馐墓饨邮昭b置(32)，所述光束在所述螺帽部件的行程內(nèi)的一預(yù)定軸向位置上的路徑上傳送；以及置于所述螺帽部件(20)上的標(biāo)記裝置(37)，當(dāng)所述螺帽部件處于其起始位置時(shí)，它阻擋所述路徑上的所述光束，而當(dāng)所述螺帽部件離開(kāi)其起始位置時(shí)，它離開(kāi)所述路徑，并允許所述光束從所述發(fā)射裝置向所述接收裝置傳送。
全文摘要
一個(gè)用于真空調(diào)諧電容器的光學(xué)位置傳感器采用位于與引導(dǎo)軸(16)相連的螺帽(20)附近的光纖(31,32)。旋轉(zhuǎn)一個(gè)帶螺紋的導(dǎo)桿(21)以提升螺帽,并將電容器從完全收回的起始位置移動(dòng)到一個(gè)調(diào)諧位置。第一光纖(31)的終端與第二光纖(32)的終端對(duì)準(zhǔn),以限定一個(gè)間隙。當(dāng)螺帽處于起始位置時(shí),在螺帽上的標(biāo)記或光閥(37)位于該間隙中,以阻擋光纖之間的光路,否則,則離心該間隙,允許光通過(guò)。這產(chǎn)生了常通信號(hào),使位置傳感器有了故障保險(xiǎn)能力。該傳感器可以被包含在調(diào)諧電容器的一個(gè)罩或蓋(22)內(nèi)。
文檔編號(hào)G01D5/34GK1231489SQ9910210
公開(kāi)日1999年10月13日 申請(qǐng)日期1999年2月8日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月9日
發(fā)明者小R·E·丘奇 申請(qǐng)人:恩尼技術(shù)公司