FI93579B - Kapacitiv givare som är återkopplad med elektrostatisk kraft och förfarande för styrning av formen hos dess aktiva element - Google Patents

Kapacitiv givare som är återkopplad med elektrostatisk kraft och förfarande för styrning av formen hos dess aktiva element Download PDF

Info

Publication number
FI93579B
FI93579B FI933670A FI933670A FI93579B FI 93579 B FI93579 B FI 93579B FI 933670 A FI933670 A FI 933670A FI 933670 A FI933670 A FI 933670A FI 93579 B FI93579 B FI 93579B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
electrodes
sensitive
electrode
sensor
measuring
Prior art date
Application number
FI933670A
Other languages
English (en)
Finnish (fi)
Other versions
FI93579C (sv
FI933670A0 (sv
Inventor
Tapani Ryhaenen
Original Assignee
Vaisala Oy
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 Vaisala Oy filed Critical Vaisala Oy
Priority to FI933670A priority Critical patent/FI93579C/sv
Publication of FI933670A0 publication Critical patent/FI933670A0/sv
Priority to EP94306067A priority patent/EP0639755B1/en
Priority to DE69414783T priority patent/DE69414783T2/de
Priority to CA002130364A priority patent/CA2130364C/en
Priority to US08/293,463 priority patent/US5531128A/en
Priority to NO943069A priority patent/NO309300B1/no
Priority to JP19666094A priority patent/JP3369316B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of FI93579B publication Critical patent/FI93579B/sv
Publication of FI93579C publication Critical patent/FI93579C/sv

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L11/00—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00
    • G01L11/004—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00 by the use of counterbalancing forces
    • G01L11/008—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00 by the use of counterbalancing forces electrostatic or electromagnetic counterbalancing forces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/24—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
    • G01D5/241—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes
    • G01D5/2417—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes by varying separation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/13—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by measuring the force required to restore a proofmass subjected to inertial forces to a null position
    • G01P15/131—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by measuring the force required to restore a proofmass subjected to inertial forces to a null position with electrostatic counterbalancing means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

Claims (14)

1. Kapacitiv givare äterkopplad med hjälp av elektro-statisk kraft och omfattande 5. en stomkonstruktion (8), - ett vid stomkonstruktionen (8) fästat dynamiskt organ, som är känsligt för den storhet som skall mätäs och utgörs av t. ex. ett membran (9) eller en massa (36), som uppbärs av en flexibel balk (37) och som ätminstone pa ytan 10 är av ledande material för bildande av en första givarelektrod (9, 36), och - minst tvä stationära andra elektroder (5, 6), som är väsentligen parallella med det organ (9, 37) som är känsligt för mätstorheten och anordnade pä samma sida av det för mätstorheten känsliga organet (9, 37), kännetecknad avatt - de andra elektrodema (5, 6) för bestämning av formen hos det för mätstorheten känsliga organet (9, 37) och för bibehällande av organet i ett exakt de- 20 finierat geometriskt tillstand uppvisar ätminstone approximativt lika Stora effektiva ytor.
2. Givare enligt patentkravet 1, med ett väsentligen plant membran (9), som är känsligt för skillnaden mellan de tryck som dess olika sidor utsätts för, 25 kännetecknad avattde andra plana elektrodema (5, 6) väsentligen är koneen triska.
3. Givare enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknad avattde andra plana elektrodema (5, 6) uppvisar ätminstone approximativt lika Stora ytor. 30
4. Givare enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknad avattde andra plana elektrodema (1,2) utgörs av en cirkelformig central elektrod (2) och 93579 minst en cirkelperiferielektrod (1), som omger densamma.
5. Givare enligt nägot av patentkraven 1, 2 eller 3, kännetecknad avattde andra plana elektrodema (3, 4) utgörs av en kvadratisk central elektrod (4) och minst 5 en kvadratperiferielektrod (3), som omger densamma.
6. Givare enligt nägot av patentkraven 1, 2 eller 3, kännetecknad avattde andra elektrodema (21, 22) bildas av en cirkelformig central elektrod (22) och minst en elektrod (21), som omger densamma och uppvisar en inre periferi i form av en 10 cirkel och en yttre periferi i form av en kvadrat.
7. Givare enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknad avattde andra elektrodema (5, 6 och 7, 8) är anordnade pä bäda sidor om det för mätstorhe-ten känsiiga organet (9). 15
8. Givare enligt patentkravet 1, med en av en flexibel balk (37) uppburen massa (36), varvid balkens (37) utslag är känsligt för den acceleration som den uppbuma massan utsätts för, kännetecknad avattde andra elektrodema (31, 32) i förhällande tili balkens longitudinella mittaxel (38) är väsentligen symmetriska och 20 anordnade efter varandra.
9. Givare enligt patentkravet 1 eller 8, kännetecknad avattde andra elektrodema (31, 32) uppvisar ätminstone approximativt lika Stora effektiva ytor.
10. Givare enligt nägot av patentkraven 1, 8 eller 9, kännetecknad avatt de andra elektrodema (31, 32 och 33, 34) är anordnade pä bäda sidor om balken (37) och massan (36).
11. Givare enligt patentkravet 1, kännetecknad avattde andra elektroder-30 na är uppdelade i en finfördelad matrisstruktur, vilken ä sin sida är elektriskt uppdelad i minst tvä elektrodgrupper, som tili sinä effektiva ytor är väsentligen lika Stora. Il: 93579
12. Förfarande för styming av en med elektrostatisk kraft äterkopplad kapacitiv givare med - en stomkonstruktion (8), 5 - ett vid stomkonstruktionen (8) fästat dynamiskt organ, som är känsligt för den storhet som skall mätäs och utgörs av t. ex. ett membran (9) eller en massa (36), som uppbärs av en flexibel balk (37) och som ätminstone pä ytan är av ledande material för bildande av en första givarelektrod (9, 36), och 10 - minst tvä med det för mätstorheten känsliga organet (9, 37) väsentligen parallella stationära andra elektroder (5, 6), som är anordnade pä samma sida av det för mätstorheten känsliga organet (9), IS varvid man strävar att hälla det för mätstorheten känsliga organet (9, 37) i oförändrat läge, kännetecknat av att 20. form en hos det för mätstorheten känsliga organet (9, 37) bestäms och organet bibehälls i ett exakt definierat geografiskt tillstand.
13. Förfarande enligt patentkravet 12, kännetecknat av att givarens aktiva element (9, 37) hälles i oböjt tillstand genom uppmätning av dess form och regiering 25 pä basen av mätresultatet av de elektriska kraftema mellan det aktiva elementet (9, 37. och de andra elektrodeina (5, 6).
14. Förfarande enligt patentkravet 12, kännetecknat av att de andra elektrodeina (5, 6) anordnas att uppvisa lika Stora ytor, kapacitansema (Cs, C6) 30 mellan de andra eiektrodema (5, 6) och det för mätstorheten känsliga organet (9, 37) mäts och inställs tili samma värde genom att styra de elektriska kraftema mellan det aktiva elementet (9, 37) och de andra eiektrodema (5, 6).
FI933670A 1993-08-20 1993-08-20 Kapacitiv givare som är återkopplad med elektrostatisk kraft och förfarande för styrning av formen hos dess aktiva element FI93579C (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI933670A FI93579C (sv) 1993-08-20 1993-08-20 Kapacitiv givare som är återkopplad med elektrostatisk kraft och förfarande för styrning av formen hos dess aktiva element
EP94306067A EP0639755B1 (en) 1993-08-20 1994-08-17 Capacitive transducer feedback controlled by means of electrostatic force and method for controlling the profile of the tranducing element in the transducer
DE69414783T DE69414783T2 (de) 1993-08-20 1994-08-17 Kapazitiver Druckwandler mit Rückkopplung durch eine elektrostatische Kraft und Verfahren zur Profilsteuerung des Messelementes im Wandler
CA002130364A CA2130364C (en) 1993-08-20 1994-08-18 Capacitive transducer feedback-controlled by means of electrostatic force and method for controlling the profile of the transducing element in the transducer
US08/293,463 US5531128A (en) 1993-08-20 1994-08-19 Capacitive transducer feedback-controlled by means of electrostatic force and method for controlling the profile of the transducing element in the transducer
NO943069A NO309300B1 (no) 1993-08-20 1994-08-19 Kapasitiv transduser med tilbakekopling ved elektrostatisk kraftpåvirkning, og fremgangsmåte for styring av profilen av dens aktive transduserelement
JP19666094A JP3369316B2 (ja) 1993-08-20 1994-08-22 容量性トランスデューサとトランスデューサ素子のプロフィールを制御する方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI933670 1993-08-20
FI933670A FI93579C (sv) 1993-08-20 1993-08-20 Kapacitiv givare som är återkopplad med elektrostatisk kraft och förfarande för styrning av formen hos dess aktiva element

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI933670A0 FI933670A0 (sv) 1993-08-20
FI93579B true FI93579B (sv) 1995-01-13
FI93579C FI93579C (sv) 1995-04-25

Family

ID=8538447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI933670A FI93579C (sv) 1993-08-20 1993-08-20 Kapacitiv givare som är återkopplad med elektrostatisk kraft och förfarande för styrning av formen hos dess aktiva element

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5531128A (sv)
EP (1) EP0639755B1 (sv)
JP (1) JP3369316B2 (sv)
CA (1) CA2130364C (sv)
DE (1) DE69414783T2 (sv)
FI (1) FI93579C (sv)
NO (1) NO309300B1 (sv)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI93580C (sv) * 1993-10-08 1995-04-25 Vaisala Oy Förfarande och anordning för återkoppling av en osymmetrisk tryckskillnadsgivare
FI102783B (sv) * 1994-12-22 1999-02-15 Vaisala Oyj Förfarande för linearisering av en strömhastighetsgivare samt linearis erad strömhastighetsmätanordning
US5916179A (en) * 1997-04-18 1999-06-29 Sharrock; Nigel System and method for reducing iatrogenic damage to nerves
US20040099061A1 (en) * 1997-12-22 2004-05-27 Mks Instruments Pressure sensor for detecting small pressure differences and low pressures
FI105237B (sv) 1998-06-24 2000-06-30 Valtion Teknillinen Kiselmikromekanisk våg
FI20000339A (sv) 2000-02-16 2001-08-16 Nokia Mobile Phones Ltd Mikromekanisk reglerbar kondensator och integrerad reglerbar resonator
DE10122912A1 (de) * 2001-05-11 2002-11-21 Infineon Technologies Ag Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen einer vorbestimmten Positionsbeziehung zweier zueinander beweglicher Elektroden
US6813954B2 (en) * 2001-05-25 2004-11-09 Panametrics, Inc. High sensitivity pressure sensor with long term stability
CN100454455C (zh) * 2001-07-17 2009-01-21 Smc株式会社 微机电传感器
EP1367405B1 (en) * 2002-05-29 2008-03-19 IMEC vzw, Interuniversitair Microelectronica Centrum vzw Apparatus and method for determining the performance of micro machined or microelectromechanical devices
DE60319770T2 (de) 2002-05-29 2009-04-23 Imec Vzw, Interuniversitair Microelectronica Centrum Vzw Gerät und Verfahren, um die Leistung von Mikromaschinen oder mikroelektromechanischen Bauelementen zu bestimmen
EP1382977A1 (en) * 2002-07-19 2004-01-21 IMEC vzw, Interuniversitair Microelectronica Centrum vzw Apparatus and method for determining the performance of micro machines or microelectromechanical devices
FR2858854B1 (fr) * 2003-08-13 2005-12-16 Sercel Rech Const Elect Accelerometre a vibrations parasites reduites par rappel ameliore
US6877382B1 (en) * 2003-10-20 2005-04-12 Robert D Gourlay Inhalation detector
JP4103877B2 (ja) * 2004-09-22 2008-06-18 セイコーエプソン株式会社 静電型超音波トランスデューサ及び超音波スピーカ
US7141447B2 (en) * 2004-10-07 2006-11-28 Mks Instruments, Inc. Method of forming a seal between a housing and a diaphragm of a capacitance sensor
US7137301B2 (en) 2004-10-07 2006-11-21 Mks Instruments, Inc. Method and apparatus for forming a reference pressure within a chamber of a capacitance sensor
JP5169608B2 (ja) * 2008-08-08 2013-03-27 富士電機株式会社 静電容量式圧力センサおよび静電容量式圧力検出装置
DE102012111533A1 (de) 2012-11-28 2014-05-28 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Druckmesszelle
CN104555882B (zh) * 2013-10-10 2016-03-23 原相科技股份有限公司 微机电元件与微机电补偿结构
FR3054861B1 (fr) * 2016-08-02 2019-08-23 Zodiac Aerotechnics Procede de pilotage d'une pompe a membrane ondulante, et systeme pilote de pompe a membrane ondulante
AT520420B1 (de) * 2017-08-09 2019-07-15 Anton Paar Gmbh Kapazitive Wegmessvorrichtung zum Messen einer Weginformation eines Sondenkörpers
DE102017131066A1 (de) * 2017-12-22 2019-06-27 Endress+Hauser SE+Co. KG Verfahren zum Bereitstellen von kalibrierten Druckmessumformern

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3229530A (en) * 1960-12-12 1966-01-18 North American Aviation Inc Accelerometer
GB1138401A (en) * 1965-05-06 1969-01-01 Mallory & Co Inc P R Bonding
US3602047A (en) * 1969-06-24 1971-08-31 Kistler Instr Corp Servo pressure transducer
JPS5516228A (en) * 1978-07-21 1980-02-04 Hitachi Ltd Capacity type sensor
US4340409A (en) * 1979-04-16 1982-07-20 The Bendix Corporation Method of fabricating a pressure sensor
US4386453A (en) * 1979-09-04 1983-06-07 Ford Motor Company Method for manufacturing variable capacitance pressure transducers
US4332000A (en) * 1980-10-03 1982-05-25 International Business Machines Corporation Capacitive pressure transducer
US4390925A (en) * 1981-08-26 1983-06-28 Leeds & Northrup Company Multiple-cavity variable capacitance pressure transducer
DE3463849D1 (en) * 1983-03-03 1987-06-25 Onera (Off Nat Aerospatiale) Electrostatic accelerometer
FI71015C (fi) * 1984-02-21 1986-10-27 Vaisala Oy Temperaturoberoende kapacitiv tryckgivare
FI69211C (fi) * 1984-02-21 1985-12-10 Vaisala Oy Kapacitiv styckgivare
FI74350C (sv) * 1984-02-21 1988-01-11 Vaisala Oy Kapacitiv absoluttryckgivare.
US4679434A (en) * 1985-07-25 1987-07-14 Litton Systems, Inc. Integrated force balanced accelerometer
FI872049A (fi) * 1987-05-08 1988-11-09 Vaisala Oy Kondensatorkonstruktion foer anvaendning vid tryckgivare.
US5211051A (en) * 1987-11-09 1993-05-18 California Institute Of Technology Methods and apparatus for improving sensor performance
JPH0672899B2 (ja) * 1988-04-01 1994-09-14 株式会社日立製作所 加速度センサ
US4996627A (en) * 1989-01-30 1991-02-26 Dresser Industries, Inc. High sensitivity miniature pressure transducer
US5028876A (en) * 1989-01-30 1991-07-02 Dresser Industries, Inc. Precision capacitive transducer circuits and methods
US5019783A (en) * 1989-01-30 1991-05-28 Dresser Industries, Inc. Precision transducer circuit and linearization method
US5048165A (en) * 1989-01-30 1991-09-17 Dresser Industries, Inc. Method for controlling the sensitivity and linearity of capacitive transducer systems
US5085070A (en) * 1990-02-07 1992-02-04 At&T Bell Laboratories Capacitive force-balance system for measuring small forces and pressures

Also Published As

Publication number Publication date
FI93579C (sv) 1995-04-25
NO309300B1 (no) 2001-01-08
JPH0792046A (ja) 1995-04-07
NO943069L (no) 1995-02-21
EP0639755A3 (en) 1996-01-17
CA2130364A1 (en) 1995-02-21
EP0639755B1 (en) 1998-11-25
FI933670A0 (sv) 1993-08-20
EP0639755A2 (en) 1995-02-22
CA2130364C (en) 2002-01-22
DE69414783D1 (de) 1999-01-07
NO943069D0 (no) 1994-08-19
JP3369316B2 (ja) 2003-01-20
DE69414783T2 (de) 1999-07-29
US5531128A (en) 1996-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI93579B (sv) Kapacitiv givare som är återkopplad med elektrostatisk kraft och förfarande för styrning av formen hos dess aktiva element
US6496348B2 (en) Method to force-balance capacitive transducers
US5540095A (en) Monolithic accelerometer
USRE36498E (en) Sensor with separate actuator and sense fingers
JP3672937B2 (ja) 小型シリコン加速度計及びその方法
US2999386A (en) High precision diaphragm type instruments
US6705166B2 (en) Small size, high capacitance readout silicon based MEMS accelerometer
US6167757B1 (en) Single-side microelectromechanical capacitive accelerometer and method of making same
US7484411B2 (en) Three phase capacitance-based sensing and actuation
US6718605B2 (en) Single-side microelectromechanical capacitive accelerometer and method of making same
JP2006519362A (ja) 加速度計
WO2006016922A1 (en) Method for calibrating accelerometer sensitivity
GB2523320A (en) Accelerometers
KR100236486B1 (ko) 용량성 가속센서
CN102057250A (zh) 漂移补偿的惯性旋转传感器
JPS5952365B2 (ja) 角度測定又は加速度測定に使用できる測定装置
Wang et al. A universal high-sensitivity area-variation capacitive displacement transducer (CDT) based on fringe effect
Scheibner et al. Characterization and self-test of electrostatically tunable resonators for frequency selective vibration measurements
US20050066742A1 (en) Capacitive dynamometer
WO2019075266A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR MEASURING SENSOR DEALIGNMENT
IL262462A (en) Accelerometer with closed rim
JP2004510984A (ja) マイクロメカニカル構成部材のために電気的ゼロ点調整するための方法および装置
JPH03293565A (ja) Ｐｗｍ静電サーボ式加速度計
RU2148830C1 (ru) Акселерометр
Kraft et al. Control system design study for a micromachined accelerometer

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: VAISALA OY

BB Publication of examined application