在位移系统运行期间 ， 向多个转子310和多个定子320提供电压 ， 位移传感器300测量多个转子310的每个转子的长边与每个转子-定子对中多个定子320的每个定子的长边之间的电容 。 例如 ， 在转子-定子对的标称位置期间 ， 位移传感器300测量每个转子-定子对的第一电容值 。 当第一对象和/或第二对象相对于另一物体移动时 ， 位移传感器300继续测量电容值 。 位移传感器300可以测量每个转子-定子对的第二电容值、每个转子-定子对的第三电容值等等 。 电容值提供并存储在位移控制器中 。 位移控制器基于电容测量值确定转子组件330和/或定子组件340经历的位移量 ， 例如平移运动量和/或旋转运动量 。
在一个实施例中 ， 位移控制器可将电容测量值分组 。 例如 ， 可以平均每个分组中每排转子-定子对中每对转子-定子对的电容测量值 。 在另一个示例中 ， 可以平均每个分组中转子-定子对的每列中的每个转子-定子对的电容测量值 。 在一个实施例中 ， 位移控制器可以利用每个转子-定子对的每个单独电容测量 。
位移控制器可将电容值与预定查找表和/或预定位移确定模块进行比较 。 在一个实施例中 ， 位移控制器可将平均电容值与预定查找表和/或预定位移确定模型进行比较 ， 以确定转子组件330和/或定子组件340经历的位移量 。

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图3B是定子组件360的俯视图350 。 定子组件360基本类似于定子组件340 。 位移控制器从位移传感器接收电容测量值 ， 并可将值分组 。 位移控制器可以按行和列对每个转子-定子对电容测量进行分组 。
可在任何给定时间确定平均电容值 。 在一个实施例中 ， 位移控制器可将每行转子-定子对的平均电容值与预定查找表进行比较 ， 以确定转子组件和/或定子组件360可能经历的绕基本上平行于y轴的轴的旋转运动量 。 类似地 ， 位移控制器可以将每列转子-定子对的平均电容值与预定查找表进行比较 ， 以确定围绕基本上平行于x轴的轴的旋转运动 。
图3A和3B中所示的第一对准配置 。 位移传感器的3A和3B可提供高分辨率位移测量 ， 并可测量多达五个自由度的运动 。 通过在第一次对准配置中增加转子-定子对的数量 ， 位移传感器的灵敏度增加 。 第一对准配置允许对平移运动和倾斜运动进行差分传感 。

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图5A是示例性位移传感器510的横截面 。 位移传感器510对应于是图1A和AB中位移传感器105 ， 和/或图3A的位移传感器300 。 位移传感器510包括转子组件530和定子组件540 。 转子组件530基本上类似于前面讨论的转子组件330、430 ， 并且可以包括以前面讨论的任何对准方向布置的多个转子 。 定子组件540可包括以与转子组件530匹配的对准配置布置的多个定子 。 在图5A中 ， 多个转子和多个定子的长边平行于平面布置 ， 类似于图4中讨论的第二对准配置 。 在第一连接配置中 ， 转子组件530通过粘合材料550（例如粘合剂、PDMS等）连接到对象110 。 在图5A所示的一个实施例中 ， 粘合材料550可应用于转子组件530的一部分 。 在另一个实施例中 ， 粘合材料530可应用于转子组件530的整个顶侧 。 在第一连接配置中 ， 定子组件540可以经由定子框架连接到对象120 。
通过上述方式 ， 位移传感器可以测量和计算一个对象和另一个对象之间的位移量 。 Meta指出 ， 传统的位移传感器一般仅测量一个平移测量或一个旋转测量 ， 所以厂商会使用多个位移传感器来监测沿不同平移和/或旋转方向的运动 。 但对于专利描述的位移传感器 ， 其可以感知多达五个自由度的位移 。 另外 ， 所述位移传感器能够检测两个对象之间可能发生的更精细移动 ， 提供了灵敏度更高的差分传感 。