JPH0139541B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、定置の永久磁石系の空隙内で可動で
ありかつボビンに巻かれた補償コイル、補償コイ
ルの位置用の容量位置センサおよび後続の制御増
幅器が設けられており、この制御増幅器の出力電
流が補償コイルに供給され、かつこのコイルが、
所定のｏ位置に維持されるようにした、電磁的に
補償を行う力測定または計量装置に関する。

電磁的に補償を行う力測定または計量装置は周
知である。容量位置センサ構成は、例えば米国特
許第2680012号明細書に記載されている。容量位
置センサの種々の構成に関する概論は、例えばク
リストフ・ローバツハ「ハンドブーフ・デス・エ
レクトリツシエン・メツセン・メハーニツシエ
ル・グレーセン」（1967）示されている。ほとん
どの場合間隔が変化した場合の２つの電極間容量
変化が利用される。高分解能力測定または計量装
置においては、ほとんど２つの容量が設けられて
おり、これら容量は、ｏ点安定度を高めるため、
逆向きに変化する。この時一方の電極は、力測定
または計量装置の可動部分に取付けられており、
かつ２つの定置の電極の間で動くことができる。
その際一方の定置電極に対する可動電極の容量は
増加し、また他方の定置電極に対する可動電極の
容量は小さくなる。位置センサに課される要求が
わずかである場合には、ｏ位置における容量が所
定の目標値を有する２つの電極でもすでに十分で
ある。

公知技術によるこの構成において一方では平ら
な電極に対する所要場所は不利であり、かつ他方
において電極は、例えば温度こう配によつて変形
することがあるので、力測定または計量装置の補
償コイルに別のｏ位置が生じ、従つて誤り表示を
生じる。その他に電極の電気的しやへいが困難で
あることが多い（例えばTh、ガスト／ｗ、ケス
テル「VDIベリヒテ312（1978）第15頁参照）。

それ故に本発明の課題は、実質的に付加的な場
所を必要とせずに、再付可能なｏ位置を保証しか
つ電気的にしやへいし易い、電磁的に補償された
力測定または計量装置用の容量位置センサを提供
することにある。

本発明によればこの課題は次のようにして解決
される。すなわち補償コイルのボビンと永久磁石
系の磁極板が、位置センサのそれぞれ１つの電極
をなしている。

磁石系のため定置された低保磁力のカバー板が
設けられており、このカバー板が、外部空間にお
ける永久磁石系の漂遊磁界を減少すれば、このカ
バー板が、永久磁石系に対して電気的に絶縁され
ており、かつ位置センサの第３の電極をなしてい
るようにして、特に有利な構成が得られる。その
際カバー板を空隙の近くに動かすことなく、３つ
の電極の間隔をできるだけ小さくするため、カバ
ー板の永久磁石系の方に向いた側に、非磁性かつ
導電性の補強部を設けることは有利である。この
補強部の厚さは、永久磁石系の磁極板およびカバ
ー板補強部に対して所定のｏ位置にある補償コイ
ルのボビンがほぼ同じ間隔を有するように選定さ
れているので、補償コイルのボビンおよび永久磁
石系の磁極板の間の容量と、補償コイルのボビン
およびカバー板の間の容量とが、補強部によつて
補償コイルの所定のｏ位置において少なくともほ
ぼ同じ大きさになつている。

電極における容量位置センサの交流電圧に対し
て良好な拡散条件を提供するため、永久磁石系の
磁極板が、良好な導電性の被覆を有することは有
利であり、カバー板が第３の電極として利用され
る場合には、このカバー板についても同じであ
る。

電磁的に補償を行う力測定または計量装置にお
ける容量位置センサの本発明による構成によれ
ば、独立した電極の組込みは全く行わなくてよ
い。同様に電磁力補償のため重要な機能部品、す
なわち永久磁石系、補償コイルおよび位置センサ
電極の相互位置の良好な固定が行われるので、温
度こう配または振動の際にも再現可能なｏ位置が
保証されている。同様にしやへいも簡単であり、
かつ永久磁石系に対するカバー板を有する構成に
おいてすでに付加的な部品を用いなくとも十分確
実に行われる。

本発明の実施例を以下図面によつて説明する。

第１図に断面で示す計量装置の機械部分は、可
動の負荷受け部３を有し、この負荷受け部は、負
荷皿７を有し、かつ平行案内装置の形の２つの案
内棒５と６を介してはかりの固定部分１に結合さ
れている。案内棒５と６の端部にあるそれぞれの
板ばね５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂは継手として使わ
れる。負荷受け部３の突出アーム３ａに絶縁スペ
ーサ８を介してボビン９が取付けられており、こ
のボビンは補償コイル１１を有し、このコイル
は、固定の永久磁石系２の磁界によつて誘導作用
を受ける。ボビン９と永久磁石系２の磁極板２ａ
は、容量位置センサの電極として作用し、このボ
ビンおよび磁極板は、線１２ａと１２ｂを介して
評価回路１２の入力端子に接続されており、この
評価回路は、入力端子における容量に依存した電
圧を制御増幅器１３に転送する。制御増幅器１３
は補償電流を供給し、この電流は、可動給電線１
０を介してコイル１１に供給され、かつ同時に測
定抵抗１７を通つて流れる。測定抵抗１７から電
流に比例する測定電圧が取出され、Ａ／Ｄ変換器
１４でデイジタル化され、デイジタル演算回路１
５において処理され、かつデイジタル表示器１６
において表示される。電子部品１２―１６は、当
業者にとつては周知であり、かつ本発明の対象で
はないので、詳細には説明しない。

第２図は、別の実施例において永久磁石系と容
量位置センサを示している。その際容量位置セン
サは、３つの電極を有するので、良好なｏ点安定
度が得られる。永久磁石系２の縁は、薄い円筒２
ｂの形に延長されており、かつ低保磁力カバー板
２２によつて閉じられている。それにより漂遊磁
界が外部空間へ漏れることは大幅に減少する。カ
バー板２２と永久磁石系の延長部２ｂの間に薄い
絶縁体２１がそう入されており、この絶縁体は、
磁力線の移行をさ程困難にすることなく、永久磁
石系２からカバー板２２の電気的に絶縁する。カ
バー板２２は、下側にほぼボビン９の直径を有す
る非磁性かつ導電性の補強部２２ａを有する。こ
の補強部の厚さは、この補強部とボビン９の上側
の間に、ボビン９の下側と永久磁石系２の磁極板
２ａの間と同様に、わずかな間隔（１mm）しか
残らないようになつており、それにより容量位置
センサの十分な感度を保証するようにする。容量
位置センサの両方の固定の電極、すなわち永久磁
石系の磁極板２ａと補強部２２ａを有するカバー
板２２は、供給線１２ａ，１２ｃによつて評価回
路１２に接続されており、可動の電極、すなわち
ボビン９は、可動の供給線１２ｂを介して同様に
評価回路１２に接続されている。評価回路１２
は、端子１２ａと１２ｂの間の容量が端子１２ｃ
と１２ｂの間の容量と等しい時に、出力信号がｏ
になるように構成すると有利である。力測定また
は計量装置の可動部のｏ位置は、この時ボビン９
が磁極板２ａとカバー板補強部２２ａのほぼ中央
にあるようになつている。この場合容量位置セン
サの特性はほぼ直線状になり、それにより制御特
性に望ましい作用が得られる。

評価回路１２は、容器測定のため入力端子１２
ａと１２ｂ、または１２ａ，１２ｂおよび１２ｃ
から高周波交流電圧を発生する。それぞれの電極
の全面にわたつてこの交流電圧の均一な分布を確
実にするため、低保磁力の部品、従つて磁極板２
ａおよび直接利用の場合にはカバー板２２が、良
好な導電性の被覆を備えることは有利であり、こ
の被覆は、それぞれの端子１２ａまたは１２ｃに
まで達している。

ボビン、コイルおよび永久磁石系から成る補償
系に容量位置センサを本発明のように統合するこ
とが、平行案内部を備えた計量装置を例にして説
明されている。明らかにこのことは、レバー伝動
部を有する計量装置、同様に力測定装置にも利用
でき、その際さ程の変形を行う必要はない。その
他に例えば負荷系の他の同一または第２の永久磁
石系の独立の空隙内に基準系を含む計量装置（例
えばドイツ連邦共和国特許出願公開第2924081号
明細書）において、両方の系に前記容量位置セン
サを使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１の構成の容量位置センサを有す
る本発明による計量装置の図、第２図は、第２の
構成の容量位置センサを有する第１図と同様な計
量装置の一部を示す図である。 ２…永久磁石系、２ａ…磁極板、９…ボビン、
１１…補償コイル、２２…カバー板、２２ａ…補
強部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 定置の永久磁石系の空隙内で可動でありかつ
   ボビンに巻かれた補償コイル、補償コイルの位置
   用の容量位置センサおよび後続の制御増幅器が設
   けられており、この制御増幅器の出力電流が補償
   コイルに供給され、かつこのコイルが、所定のｏ
   位置に維持されるようにした、電磁的に補償を行
   う力測定または計量装置において、補償コイル１
   １のボビン９と永久磁石系２の磁極板２ａが、位
   置センサのそれぞれ１つの電極をなしていること
   を特徴とする、電磁力補償器と容量位置センサを
   有する力測定または計量装置。 ２ 磁石系のため定置された低保磁力のカバー板
   が設けられており、このカバー板が、外部空間に
   おける永久磁石系の漂遊磁界を減少し、またその
   際このカバー板２２が、永久磁石系２に対して電
   気的に絶縁されており、かつ位置センサの第３の
   電極をなしている、特許請求の範囲第１項記載の
   装置。 ３ 低保磁力カバー板２２が、永久磁石系の方に
   向いた側において非磁性かつ導電性の補強部２２
   ａを有する、特許請求の範囲第２項記載の装置。 ４ 補償コイル１１のボビン９および永久磁石系
   ２の磁極板２ａの間の容量と、補償コイル１１の
   ボビンおよびカバー板２２の間の容量とが、補強
   部２２ａによつて補償コイルの所定のｏ位置にお
   いて少なくともほぼ同じ大きさになつている、特
   許請求の範囲第３項記載の装置。 ５ 永久磁石系２の磁極板２ａと場合によつては
   カバー板２２が、良好な導電性の被覆を有する、
   特許請求の範囲第１項記載の装置。