CN103534561B - 力传感装置、尤其是电容性的称重单元 - Google Patents

力传感装置、尤其是电容性的称重单元 Download PDF

Info

Publication number
CN103534561B
CN103534561B CN201280023243.6A CN201280023243A CN103534561B CN 103534561 B CN103534561 B CN 103534561B CN 201280023243 A CN201280023243 A CN 201280023243A CN 103534561 B CN103534561 B CN 103534561B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode combs
electrode
displacement transducer
bearing part
displacement
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201280023243.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103534561A (zh
Inventor
约尔格·哈塞尔
克劳斯·勒特尔
卡尔海因茨·阿姆特曼
多米尼克·布朗
汉斯-彼得·林德纳
德尔菲娜·默尼尔
丹尼尔·列兹尼克
迪尔克·沙伊布纳
阿尔诺·斯特肯博恩
奥利弗·泰勒
哈里·黑德勒
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of CN103534561A publication Critical patent/CN103534561A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103534561B publication Critical patent/CN103534561B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/04—Measuring force or stress, in general by measuring elastic deformation of gauges, e.g. of springs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G3/00—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
    • G01G3/12—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G7/00—Weighing apparatus wherein the balancing is effected by magnetic, electromagnetic, or electrostatic action, or by means not provided for in the preceding groups
    • G01G7/06—Weighing apparatus wherein the balancing is effected by magnetic, electromagnetic, or electrostatic action, or by means not provided for in the preceding groups by electrostatic action
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

本发明涉及一种力传感装置、尤其是称重单元，其具有弹性体（1），该弹性体在加载要测量的力或负载（18）的情况下变形。在此，两个通过间隙分隔的承载件（11，12）从静止位置中移出。电容性的位移传感器（17）用于检测承载件（11，12）的相对运动，该位移传感器由两个分别保持在承载件（11，12）中的一个上的且分别具有多个电极指的电极梳（15，16）构成。电极梳（15，16）如此构成并且安装在两个承载件（11，12）上，使得在加载弹性体（1）时将一个电极梳（15）的电极指沉入到另一电极梳（16）的指间空间中。由此，力传感装置是超负荷保护的。

Description

力传感装置、尤其是电容性的称重单元
技术领域
本发明涉及一种力传感装置、尤其是称重单元，其具有弹性体，该弹性体在加载要测量的力或负载的情况下变形，力传感装置并且具有两个通过间隙分隔的承载件，该承载件在加载弹性体的情况下从静止位置中移出，并且该力传感装置具有电容性的位移传感器以用于检测承载件的相对运动，该位移传感器由两个各自保持在承载件中的一个上的且各自具有多个电极指的电极梳构成，其中电极梳以彼此平行的且与安装面平行的指向保持在两个承载件的彼此平行的平面的安装面上，并且其中一个电极梳中的电极指在加载弹性体的情况下运动到另一电极梳的指间空间中。
背景技术
这种力传感装置或者这种称重单元从EP0534270A1的图8至10中已知。在那里，电极梳保持在承载件上，使得在弹性体未被加载的情况下将相应电极梳的电极指以不对称偏心的方式定位在相应的另一电极梳的指间空间中。电极指得出多个相同电容器的并联电路并且被校准成，使得总是一个小的电极间距紧接一个显著更大的电极间距。因此，小的间距确定位移传感器的电容。在加载弹性体的情况下，电极指之间的间距变化进而位移传感器的电容改变。电极结构能够通过对硅进行各向异性的刻蚀来形成，其中小的电极间距例如能够为20μm。
电极梳的运动间隙空间通过指间空间的宽度和指宽度来限界，使得在力传感装置或称重单元过载时破坏力传感装置。
从GB2076970A中已知由两个电极梳构成的电容性的位移传感器，其中电极梳随电极指的尖部（指在此实际上是具有不同直径的同轴的圆柱体）相对彼此运动，其中相应一个电极梳的电极指根据运动方向更多地或更少地啮合到相应的另外的电极梳的指间空间中。在此，也存在在过载的情况下破坏位移传感器的危险。例如在MEMS（微电子机械系统）技术中的极其小的电极结构的实现在已知的位移传感器中在校准电极梳时导致显著的问题进而几乎是不可行的。
WO2007/086489A1示出MEMS技术中的具有电容性位移传感器的压力传感装置，该压力传感装置在其原理结构和其作用方式方面相应于从GB2076970A中已知的位移传感器。在此，在压力传感装置过载的情况下又存在破坏位移传感器的危险。
从US2007/0284964A1中已知以静电方式工作的MEMS执行器，其中通过可移动地安置的电极梳和固定的电极梳之间的静电力产生运动。电极梳形成并且布置成使得其相对彼此具有平行错位并且使得可移动地安置的电极梳的电极指在垂直于指长度的方向上沉入到固定的电极梳的指间空间中。US2007/0284964A1也示例地示出，如何能够由一种衬底制成两个这种电极梳。
从DE3218577A1中已知一种具有弹性体的力传感装置力转换器，该力转换器具有两个通过间隙分隔的承载件，该承载件在加载弹性体时从静止位置中移出。用于检测承载件的相对运动的电容性位移传感器具有两个电极面，该电极面彼此布置在这两个承载件的彼此面对布置的平行的安装面上并且与安装面平行地布置，并且弹性体的负载垂直于其平面地彼此运动。电容相对小并且在此在过载的情况下也存在破换力转换器的危险。
发明内容
本发明所基于的目的是，提供一种过载保护的力传感装置或者具有电容性力传感装置位移传感器的这种称重单元。
根据本发明，该目的通过下述方式来实现，即在开始所述类型的称重单元或力传感装置中将保持电极梳的安装面形成在承载件上，使得该安装面在加载弹性体的情况下变得垂直于该安装面的平面，以及电极梳的电极指相对于安装面分别具有不同的平行错位，使得在加载弹性体的情况下一个电极梳的电极指沉入到另一电极梳的指间空间中。
由于电极梳彼此间的平行错位，在未加载弹性体的情况下位移传感器的电容仅是很小的并且随着弹性体的负载的上升而增加，因为然后各电极梳的电极指更多地啮合到另一电极梳的指间空间中。力传感装置位移传感器的过载或破坏被排除，因为电极指仅沿指间空间向两侧敞开的方向运动。
优选地，电极梳的电极指相对于其安装面的平行错位的差小于或等于电极指的高度/厚度，使得在未加载弹性体的情况下已经存在电极指的交叠并且在负载增加的情况下力传感装置位移传感器的电容进一步线性地增加。
为了在没有在校准电极梳时与之联系在一起的问题的情况下能够实现以MEMS技术实现极其小的电极结构，位移传感器优选地一体地计并且本身安装在两个载体件上。因此，对于立即排除或者通过用于限制弹性体变形的附加的措施或者以负载止挡部的形式防止力传感装置过载的情况而言，力传感装置位移传感器能够由电极梳和至少一个连接该电极梳的柔性的、例如薄的连接片构成并且在此一体地形成。可替换地，连接片能够形成为断裂接片，该断裂接片在将一体的力传感装置位移传感器安装在承载件上之后在完全分离两个电极梳的情况下被移除。因此，电极梳优选分别由力传感装置位移传感器的接近最终产品的一体式结构形式的断裂件（Bruchstueck）构成。
在根据本发明的力传感装置的或者根据本发明的称重单元的一个有利的改进方案中，电极梳保持在柔性的承载膜上并且与该承载膜一起安装在弹性体的承载件上。然后，必要时已经能够在将力传感装置位移传感器安装在弹性体上之前进行以上述方式分离电极梳。承载膜优选设计为膜式电路板，该膜式电路板与电极梳电接触并且用于将力传感装置位移传感器连接到评估装置上。此外，承载膜能够以尤其有利的方式容纳电极梳中的一个的一部分并且该承载膜可以是对于来自力传感装置或者称重单元的使用地点环境的环境影响进行保护的柔性的罩体。为此，例如能够将覆盖膜施加在承载膜上，该覆盖膜覆盖电极梳并且在边缘处与承载膜密封地连接。
按照根据本发明的力传感装置或根据本发明的称重单元的另一有利的改进方案，与位移传感器平行的结构相同的另外的位移传感器保持在承载件上，以及设有将两个位移传感器的信号联结成和信号和/或差信号的评估装置。另一位移传感器能够在一个力传感装置位移传感器附近保持在承载件的与该一个力传感装置位移传感器相同的一侧上或者保持在承载件的与其背离的一侧上。由两个力传感装置位移传感器的信号形成和信号对相应于将单独的力传感装置位移传感器的电容翻倍进而有助于提高测量灵敏度。同时，两个结构相同的力传感装置位移传感器的信号的差信号必须为零或者在偏置的情况下至少是与负载无关的，使得根据差信号能够对力传感装置或者称重单元的可能的功能故障进行监控。差信号的形成等同于监控这两个力传感装置位移传感器的信号的一致性或者一致的表现进而与其视作相同。
除了要测量的力或负载之外，横向于此作用到弹性体上的干扰力或者弹性体的热膨胀也能够影响力传感装置位移传感器的电容和必要时影响另外的力传感装置位移传感器。为了消除对于力测量或负载测量的结果的干扰性影响，优选在承载件上保持有至少一个电容性的附加的位移传感器以用于检测承载件的、至少一个正交于承载件的要由一个位移传感器检测的或者要由一个和另一位移传感器检测的相对运动地延伸的运动分量，并且设有评估装置，该评估装置设计用于，利用附加的位移传感器的信号修正一个位移传感器的信号或一个位移传感器和另一位移传感器的和信号和/或差信号。附加的电容性的位移传感器平行于一个位移传感器布置，并且同样由各自保持在承载件中的一个上的两个电极梳构成，然而该电极梳的电极指在未加载弹性体的情况下以没有彼此平行错位的方式但是不对称偏心地定位在相应的另一电极梳的指间空间中。根据本发明的力传感装置或根据本发明的称重单元的该改进方案所基于的补偿原理本身从EP0776467B1中已知。
附图说明
为了进一步阐明本发明，下面参考附图；其详细地示出：
图1是具有未加载的弹性体和电容器力传感装置位移传感器的根据本发明的称重单元的第一实施例，
图2是在加载弹性体的情况下的根据图1的实施例，
图3是电容性的位移传感器的第一实施例的侧视图，
图4是电容性的位移传感器的另一实施例的侧视图，
图5是根据图1或4的力传感装置位移传感器的俯视图，
图6是具有另一或附加的电容性的位移传感器的根据本发明的称重单元的一个实施例，
图7是用于检测横向力的附加的力传感装置位移传感器的一个实施例，
图8是用于检测横向力或者弹性体的热膨胀的附加的力传感装置位移传感器的另一实施例，
图9是安装在柔性的承载膜上的且用覆盖膜覆盖的力传感装置位移传感器的侧视图和
图10是安装在承载膜上的力传感装置位移传感器的俯视图。
具体实施方式
图1示出具有金属制成的双弯曲梁形式的弹性体1的称重单元的极度简化的视图，该称重单元固定地安置在一个端部2上并且在梁中央包含留空部3。在留空部3的上侧和下侧上设有材料横截面减小的区域，该区域形成双弯曲梁的四个弯曲部位4，5，6和7。在弯曲部位4和5或者6和7之间余留的材料连接片形成上部的臂架8和下部的臂架9，这两个臂架彼此平行地伸展。在留空部3之内，两个刚性的梁形承载件11和12从弹性体1的两个端部2和10起朝向彼此延伸并且以相对彼此一定间距的方式终止。在两个梁形承载件11和12的自由端处构成有彼此平行的且在未加载弹性体1的情况下相互对准的安装面13和14，分别将电容性的位移传感器17的两个电极梳15和16中的一个保持在该安装面上。可替换地能够提出，安装面13和14在对弹性体1施加预应力的情况下对准并且在对位移传感器17施加预应力的状态下将位移传感器17安装在安装面13和14上。在下面详细地阐明力传感装置位移传感器17的结构。
如图2示出，在将重力18施加到双弯曲梁的自由端10上时弹性体1向下弯曲，其中自由端10连同始于其的承载件11和保持在该承载件上的电极梳15一起向下移动。电容性的位移传感器17经由电极梳15和16之间的变化的电容检测承载件11和12的与重力18成正比的相对运动。
图3示出具有两个电极梳15和16的力传感装置位移传感器17的侧视图。图5示出相同的力传感装置位移传感器的俯视图。电极梳15和16分别具有多个电极指19和20，该电极指以分别关于安装面13和14不同的平行错位平行于安装面13和14延伸。不同的电极梳15和16的电极指19和20之间的所得出的平行错位大致相应于电极指19和20的厚度和高度D。此外，两个电极梳15和16以错开一定空隙的方式布置，使得电极梳15的电极指19刚好位于电极梳16的指间空间之上，以及电极梳16的电极指20刚好位于电极梳15的指间空间之下。
如图5示出，两个电极梳15和16经由连接片21和22相互连接。该连接片21和22在将具有两个电极梳15和16的力传感装置位移传感器17施加在承载件11和12的安装面13和14上之后才被移除或者在连接部21和22的柔性足够大的情况下保留。
在用重力18加载弹性体1的情况下（图2），电极梳15的电极指19沉入到电极梳16的指间空间中，使得提高位移传感器17的电容值。
为了实现该电极结构，以MEMS技术由硅衬底或SOI衬底（绝缘体上硅薄膜）通过从上方和下方在两侧进行刻蚀来制造力传感装置位移传感器17。
图4示出力传感装置位移传感器17的另一实施例的侧视图，其中不同的电极梳15和16的电极指19和20之间的平行错位小于电极指19和20的厚度或高度D，使得在未加载弹性指1（图1）的情况下电极梳15的电极指19部分地沉入到电极梳16的指间空间中。在用重力18加载弹性体1的情况下（图2），电极梳15的电极指19进一步沉入到电极梳16的指间空间中，使得提高位移传感器17的电容值。在此，相对于根据图3的实施例，电容增加与重力18相关地线性延伸。电极结构例如能够通过刻蚀由DSOI（双层绝缘体上硅薄膜）衬底制成。位移传感器17的该实施例的俯视图与根据图3的实例的情况一样并且在图5中示出。
图6示出图1中示出的称重单元的一个变体，其中在在承载件11和12上除位移传感器17之外保持有与该位移传感器平行的、结构相同的另一位移传感器23。该另一位移传感器23能够随其电极梳24和25直接在位移传感器17附近安装在安装面13和14上，或者，与在所示出的变体中那样，安装在承载件11和12的背离位移传感器17的下侧上。因此，两个位移传感器17和23产生相同的（或者在逆向安装两个位移传感器的情况下倒置的、即相反的）信号，该信号在评估单元26中相加以及彼此相减。和信号（或倒置信号的差信号）是要测量的重力18的度量，而差信号（或倒置信号的和信号）在称重单元无故障运行的情况下等于或者近似于零，并且在不同于零的情况下在位移传感器17和23中显示出故障。
在图6中，要测量的重力18的作用方向与坐标系的y方向重合。除了要测量的重力18之外，弹性体1的在x和z方向上作用到弹性体1上的干扰力或热膨胀也能够影响位移传感器17的和必要时另外的位移传感器23的电容。为了消除对于重力测量的该干扰影响，能够在承载件11和12上布置有附加的电容性的位移传感器以用于检测承载件11和12在x和z方向上的相对运动。
图7示出用于检测承载件11和12在z方向上的相对运动的这种附加的电容性的位移传感器27。同样地，该附加的电容性的位移传感器27由具有以一定空隙布置的电极指30和31的两个电极梳28和29构成。然而，与位移传感器17不同的是，在朝指厚度或高度的方向上不存在平行错位，使得每个电极梳28和29的电极指30和31永久地啮合到相应的另一电极梳的指间空间中。然而，以不对称偏心的方式进行该啮合，使得小的电极间距和显著更大的电极间距分别紧随。因此，小的间距确定附加的位移传感器27的电容，该位移传感器以与上面针对另一位移传感器23所描述的相同的方式平行于位移传感器17安装在承载件11和12上。在沿z方向横向加载弹性体1的情况下，电极指30和31之间的间距变化，进而附加的位移传感器27的电容变化。
图8示出用于检测承载件11和12在x方向上的相对运动的附加的电容性的位移传感器32的一个实例。因为承载件11和12在x方向上的相对运动在位移传感器17中仅引起小的电容变化，所以附加的位移传感器32实现为具有以MEMS技术构成的电容器板33和34的简单的板式电容器。特别地，电容器板33和34直接地构成在位移传感器17本身上，这就是说，位移传感器17和另外的或者附加的位移传感器，例如23，27和/或32由衬底制成并且安装在弹性体1上。在图6中示出的评估单元26利用附加的位移传感器27和32的信号修正位移传感器17的信号和必要时修正两个位移传感器17和23的和信号和/或差信号。因为全部位移传感器17，23，27和32更多或更少地对x，y和z方向上的全部运动分量做出反应，该位移传感器能够为运动分量中的每一个进行校准。借助三个校准的位移传感器17，27和32获得三个信号Si=ai·x+bi·y+ci·z，i=1，2，3，该信号遵守三个方程式，使得能够从信号Si中确定x，y和z方向上的运动分量。
图9和10分别示出另一实施例的侧视图和俯视图，其中位移传感器17的电极梳15和16保持在柔性的承载膜35上，在此例如为膜式电路板形式的承载膜并且随该承载膜必要时在置于陶瓷制成的承载板36和37中间的情况下安装在弹性体1的承载件11和12上。陶瓷承载件36和37用作为制造和安装位移传感器17时的固定的底层，并且经由断裂接片38和39彼此连接，该断裂接片在将位移传感器17安装在弹性体1上之后被移除。电极梳15和16直接地或者借助于间隔件40和41安装在膜式电路板35上并且与其接触。膜式电路板35连同覆盖膜42一起形成容纳电极梳15和16的、保护电极梳免受环境影响的柔性的罩体43。

Claims (20)

1.一种力传感装置，具有弹性体(1)，所述弹性体在加载要测量的力或负载(18)的情况下变形并且具有两个通过间隙分隔的承载件(11，12)，所述承载件在加载所述弹性体(1)的情况下从静止位置中移出，并且所述力传感装置具有电容性的位移传感器(17)以用于检测所述承载件(11，12)的相对运动，所述位移传感器由两个各自保持在所述承载件(11，12)中的一个上的且各自具有多个电极指的(19，20)的电极梳(15，16)构成，其中所述电极梳(15，16)以彼此平行的且与安装面(13，14)平行的指向保持在两个所述承载件(11，12)的彼此平行的平面的安装面(13，14)上，并且其中一个所述电极梳(15，16)中的所述电极指(19，20)在加载所述弹性体(1)的情况下运动到另一所述电极梳的指间空间中，
其特征在于，
保持所述电极梳(15，16)的所述安装面(13，14)形成在所述承载件(11，12)上，使得所述安装面在加载所述弹性体(1)的情况下垂直于所述安装面的平面运动，以及所述电极梳(15，16)的所述电极指(19，20)相对于所述安装面(13，14)分别具有不同的平行错位，使得在加载所述弹性体(1)的情况下一个所述电极梳(15)的所述电极指(19)沉入到另一所述电极梳(16)的所述指间空间中，
电容性的所述位移传感器经由所述电极梳之间的变化的电容检测所述承载件的相对运动。
2.根据权利要求1所述的力传感装置，其特征在于，所述力传感装置是称重单元。
3.根据权利要求1或2所述的力传感装置，其特征在于，所述电极梳(15，16)的所述电极指(19，20)相对于所述电极梳的所述安装面(13，14)的所述平行错位的差小于或等于所述电极指(19，20)的高度/厚度(D)。
4.根据权利要求1或2所述的力传感装置，其特征在于，由所述电极梳(15，16)和连接所述电极梳的至少一个柔性的连接片(21，22)构成的所述位移传感器(17)一体地形成。
5.根据权利要求3所述的力传感装置，其特征在于，由所述电极梳(15，16)和连接所述电极梳的至少一个柔性的连接片(21，22)构成的所述位移传感器(17)一体地形成。
6.根据权利要求1或2所述的力传感装置，其特征在于，所述电极梳(15，16)分别由所述位移传感器(17)的接近最终产品的一体式结构形式的断裂件构成。
7.根据权利要求5所述的力传感装置，其特征在于，所述电极梳(15，16)分别由所述位移传感器(17)的接近最终产品的一体式结构形式的断裂件构成。
8.根据权利要求1或2所述的力传感装置，其特征在于，所述电极梳(15，16)保持在柔性的承载膜(35)上并且与所述承载膜一起安装在所述弹性体(1)的所述承载件(11，12)上。
9.根据权利要求7所述的力传感装置，其特征在于，所述电极梳(15，16)保持在柔性的承载膜(35)上并且与所述承载膜一起安装在所述弹性体(1)的所述承载件(11，12)上。
10.根据权利要求9所述的力传感装置，其特征在于，所述承载膜(35)设计为膜式电路板，所述膜式电路板与所述电极梳(15，16)电接触。
11.根据权利要求9所述的力传感装置，其特征在于，所述承载膜(35)构造在两个支撑所述电极梳(15，16)并且通过断裂接片(38，39)彼此连接的承载板(36，36)上。
12.根据权利要求10所述的力传感装置，其特征在于，所述承载膜(35)构造在两个支撑所述电极梳(15，16)并且通过断裂接片(38，39)彼此连接的承载板(36，36)上。
13.根据权利要求9所述的力传感装置，其特征在于，所述承载膜(35)是容纳所述电极梳(15，16)的柔性的罩体(43)的一部分。
14.根据权利要求10所述的力传感装置，其特征在于，所述承载膜(35)是容纳所述电极梳(15，16)的柔性的罩体(43)的一部分。
15.根据权利要求12所述的力传感装置，其特征在于，所述承载膜(35)是容纳所述电极梳(15，16)的柔性的罩体(43)的一部分。
16.根据权利要求1或2所述的力传感装置，其特征在于，与所述位移传感器(17)平行的结构相同的另外的位移传感器(23)保持在所述承载件(11，12)上，并且设有将两个所述位移传感器(17，23)的信号联结成和信号和/或差信号的评估装置(26)。
17.根据权利要求15所述的力传感装置，其特征在于，与所述位移传感器(17)平行的结构相同的另外的位移传感器(23)保持在所述承载件(11，12)上，并且设有将两个所述位移传感器(17，23)的信号联结成和信号和/或差信号的评估装置(26)。
18.根据权利要求1或2所述的力传感装置，其特征在于，在所述承载件(11，12)上保持有至少一个电容性的附加的位移传感器(27，32)以用于检测所述承载件(11，12)的、至少一个垂直于所述承载件(11，12)的要由所述一个位移传感器检测的或者要由所述一个和另一位移传感器(17，23)检测的相对运动地延伸的运动分量，以及设有评估装置(26)，所述评估装置设计用于，利用附加的所述位移传感器(27，32)的信号修正所述一个位移传感器(17)的信号或所述一个位移传感器和所述另一位移传感器(17，23)的和信号和/或差信号。
19.根据权利要求17所述的力传感装置，其特征在于，在所述承载件(11，12)上保持有至少一个电容性的附加的位移传感器(27，32)以用于检测所述承载件(11，12)的、至少一个垂直于所述承载件(11，12)的要由所述一个位移传感器检测的或者要由所述一个和另一位移传感器(17，23)检测的相对运动地延伸的运动分量，以及设有评估装置(26)，所述评估装置设计用于，利用附加的所述位移传感器(27，32)的信号修正所述一个位移传感器(17)的信号或所述一个位移传感器和所述另一位移传感器(17，23)的和信号和/或差信号。
20.根据权利要求19所述的力传感装置，其特征在于，附加的电容性的所述位移传感器(27)平行于所述一个位移传感器(17)布置，并且同样由各自保持在所述承载件(11，12)中的一个上的两个电极梳(28，29)构成，然而所述电极梳的电极指(30，31)在未加载弹性体(1)的情况下以没有彼此平行错位的方式但是不对称偏心地定位在相应的另一所述电极梳的指间空间中。
CN201280023243.6A 2011-05-17 2012-05-11 力传感装置、尤其是电容性的称重单元 Expired - Fee Related CN103534561B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011076008A DE102011076008B4 (de) 2011-05-17 2011-05-17 Kraftaufnehmer, insbesondere Wägezelle
DE102011076008.3 2011-05-17
PCT/EP2012/058735 WO2012156293A1 (de) 2011-05-17 2012-05-11 Kraftaufnehmer, insbesondere kapazitive wägezelle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103534561A CN103534561A (zh) 2014-01-22
CN103534561B true CN103534561B (zh) 2015-12-23

Family

ID=46124319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280023243.6A Expired - Fee Related CN103534561B (zh) 2011-05-17 2012-05-11 力传感装置、尤其是电容性的称重单元

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9335226B2 (zh)
CN (1) CN103534561B (zh)
DE (1) DE102011076008B4 (zh)
WO (1) WO2012156293A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011076006B3 (de) * 2011-05-17 2012-09-13 Siemens Aktiengesellschaft Kraftaufnehmer, insbesondere Wägezelle
DE102012217390A1 (de) 2012-09-26 2014-03-27 Siemens Aktiengesellschaft Wegaufnehmermodul und Kraftmessdose
DE102012217388A1 (de) 2012-09-26 2014-03-27 Siemens Aktiengesellschaft Kraftaufnehmer
DE102013211972B3 (de) * 2013-06-25 2015-02-12 Siemens Aktiengesellschaft Kraftaufnehmer, insbesondere Wägezelle
JP6472708B2 (ja) * 2015-05-13 2019-02-20 大和製衡株式会社 計量装置
CN105136346B (zh) * 2015-07-31 2018-11-06 北京博源天衡科技有限公司 一种新型负荷传感器
CN110044531A (zh) * 2019-04-12 2019-07-23 金华职业技术学院 一种高精度应力测量装置
CN114414010B (zh) * 2022-01-20 2023-03-24 福州大学 双弯曲梁称重传感器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4561038A (en) * 1984-04-04 1985-12-24 W & T Avery Limited Transducers
EP0534270A1 (de) * 1991-09-26 1993-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Kraftsensor
CN1308797A (zh) * 1998-07-10 2001-08-15 西门子公司 偏振模式分散补偿的方法和偏振模式分散补偿器
EP2207020A2 (de) * 2009-01-08 2010-07-14 Robert Bosch GmbH Kapazitiver Drucksensor

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2076970A (en) * 1980-05-19 1981-12-09 Jackson Brothers London Ltd Displacement transducers
US4463614A (en) 1981-05-19 1984-08-07 Setra Systems, Inc. Force transducer
ATE192846T1 (de) 1994-08-16 2000-05-15 Siemens Ag Kraft- oder dehnungssensor
JP4907181B2 (ja) * 2006-01-30 2012-03-28 アルプス電気株式会社 静電容量型圧力センサ
KR100790879B1 (ko) * 2006-06-13 2008-01-03 삼성전자주식회사 맴스 디바이스의 콤전극 형성 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4561038A (en) * 1984-04-04 1985-12-24 W & T Avery Limited Transducers
EP0534270A1 (de) * 1991-09-26 1993-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Kraftsensor
CN1308797A (zh) * 1998-07-10 2001-08-15 西门子公司 偏振模式分散补偿的方法和偏振模式分散补偿器
EP2207020A2 (de) * 2009-01-08 2010-07-14 Robert Bosch GmbH Kapazitiver Drucksensor

Also Published As

Publication number Publication date
US20140123772A1 (en) 2014-05-08
US9335226B2 (en) 2016-05-10
DE102011076008B4 (de) 2013-10-31
WO2012156293A1 (de) 2012-11-22
DE102011076008A1 (de) 2012-11-22
CN103534561A (zh) 2014-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103534561B (zh) 力传感装置、尤其是电容性的称重单元
EP2490004B1 (en) Sheet-like tactile sensor system
US8952466B2 (en) Flexible stop for an acceleration sensor
WO2018012329A1 (ja) 近接触覚センサ
US9279822B2 (en) Micromechanical structure and method for manufacturing a micromechanical structure
US8516890B2 (en) Acceleration sensor having substrate, web, and seismic mass
US10101357B2 (en) Accelerometer
EP3387402B1 (en) Load cell
CN106488366A (zh) 具有位置传感器的mems扬声器
US9291512B2 (en) Sensor for measuring pressure and/or force
US9903884B2 (en) Parallel plate capacitor and acceleration sensor comprising same
JP6125514B2 (ja) 蛇行した撓み部を備えた可変静電容量加速度計
US20090158856A1 (en) Capacitive strain gauge system and method
KR101436991B1 (ko) 미세 액체금속 액적을 이용한 촉각센서
US9128114B2 (en) Capacitive sensor device and a method of sensing accelerations
US9739797B2 (en) Sensor device
CN103534562B (zh) 力传感装置、特别是称重单元
US10656173B2 (en) Micromechanical structure for an acceleration sensor
US9753057B2 (en) Acceleration sensor
CN114455534A (zh) 微机械传感器元件
WO2016088468A1 (ja) 加速度センサおよび振動モニタリングシステム
US20160313365A1 (en) Micromechanical structure for an acceleration sensor
CN107735660B (zh) 用于检测机械解耦压力的装置
KR101479733B1 (ko) 압력센서
CN117501132A (zh) 加速度传感器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20151223

Termination date: 20200511

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee