（映维网Nweon 2022年02月23日）位移传感器用于测量两个导电物体之间的电容或电容变化 ， 并根据测量的电容值计算出两个物体的位移测量值 。 位移测量可包括平移测量和/或旋转测量 。 在名为“Electromechanical displacement sensor”的专利申请中 ， Meta介绍了一种相关的机电式位移传感器 。
在一种实施例中 ， 位移传感器可包括具有耦合到第一对象的多个转子的转子组件和具有耦合到第二对象的多个定子的定子组件 。 在一个实施例中 ， 多个转子可直接连接到第一对象和/或多个定子可直接连接到第二对象 。 所述多个转子耦合到所述第一对象 ， 使得所述多个转子沿与所述第一对象相同的方向移动 。 所述多个定子耦合到所述第二对象 ， 使得所述多个定子沿与所述第二对象相同的方向移动 。 转子组件的多个转子和定子组件的多个定子可以由一种或多种导电材料制成 。 在位移传感器工作期间 ， 其向多个转子和多个定子提供电压 。
【Meta专利介绍机电式位移传感器，测量导电物体间的电容变化】在一个实施例中 ， 每个转子和每个定子的形状可以是矩形 。 在一个实施例中 ， 所有转子和所有定子的长边和每个定子的长边平行于第一个平面布置 。 通过利用所述组件 ， 可以确定对象的平移运动（即第一对象和/或第二对象在z方向的移动）和/或对象的旋转运动（即第一对象和/或第二对象围绕y轴的移动） 。
在另一个实施例中 ， 转子的第一子集和定子的第一子集的长边平行于第一平面排列 ， 转子的第二子集和定子的第二子集的长边平行于第二平面排列 。 通过利用所述组件 ， 可以确定对象的平移运动（即第一对象和/或第二对象在z方向、y方向和/或x方向的运动）和/或对象的旋转运动（即第一对象和/或第二对象围绕y轴的运动）和/或对象的旋转运动（即第一对象和/或第二对象绕x轴的运动） 。 所以 ， 具有这种转子和定子配置的位移传感器可以感知多达五个自由度的位移 。
无论转子和定子是否对齐 ， 多个转子中的每个转子都配置为接收多个定子中的相应定子 ， 以创建各自的转子-定子对 。 当电压施加到多个转子和多个定子时 ， 位移传感器测量的电容值在转子-定子对内的区域内进行测量 。
在另一实施例中 ， 位移传感器可包括耦合到第一对象的多个电极 。 在一个实施例中 ， 多个电极可直接连接到第一对象 。 所述多个电极耦合到所述第一对象 ， 使得所述多个电极沿着与所述第一对象相同的方向移动 。 在位移传感器工作期间 ， 向电极提供电压 ， 并在第一对象（和电极）和第二对象之间的空间（或区域）内产生fringe field 。 位移传感器测量fringe field中的电容值 。
位移传感器向位移控制器提供电容测量值 ， 以确定对象相对于彼此的位移量 。 位移传感器和位移控制器可以是位移系统的组成 。 由于电容值直接受导电表面积影响 ， 间接受距离影响 ， 位移控制器可以比较测量的电容值随时间的变化 ， 以确定位移量 ， 例如第一对象相对于第二对象移动的量 。 位移控制器可确定第一对象相对于第二对象经历的平移运动量和/或一个或两个旋转运动 ， 第二对象相对于第一对象经历的平移运动量 ， 或两个对象相对于彼此经历的旋转运动量 。 位移控制器可确定将一个或多个对象移回标称位置所需的位移校正量 。

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图1A示出了两个对象之间的平移运动130 。 对象110和对象120之间的平移运动130是对象110、120相对于彼此的上下运动 。 例如 ， 平移运动130可以包括向上或向下移动的对象110和保持静止的对象120 ， 向上或向下移动的对象120和保持静止的对象110 ， 或者对象110和对象120都向上或向下移动 。