JPS58129221A - 計量装置 - Google Patents
計量装置Info
- Publication number
- JPS58129221A JPS58129221A JP1237682A JP1237682A JPS58129221A JP S58129221 A JPS58129221 A JP S58129221A JP 1237682 A JP1237682 A JP 1237682A JP 1237682 A JP1237682 A JP 1237682A JP S58129221 A JPS58129221 A JP S58129221A
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- JP
- Japan
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- plate
- dielectric
- capacity
- capacitance
- conductor plates
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- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ばねのたわみによる静電容量の変化を重量検
出手段として用いた計量装置に関する。
出手段として用いた計量装置に関する。
従来、計量装置の重量検出手段として、ばねの撓みによ
る変位を、変位センサーで読み取るものがある。なおそ
の変位センサーとして静電容量の変化を利用する検出手
段が用いられている。
る変位を、変位センサーで読み取るものがある。なおそ
の変位センサーとして静電容量の変化を利用する検出手
段が用いられている。
このような検出手段は第６図ａに示すように、二つの導
体板２６．２７によりコンデンサを形成し、前記導体板
２６．２７をＸ又はＹ方向に移動させて、導体板２６．
２７の間の静電容量Ｃを変化させる構成のものが用いら
れる。この場合、静ε。は空隙部の誘電率、Ｓは対向部
の面積、ｔは導体間の距離、ｋは定数である。
体板２６．２７によりコンデンサを形成し、前記導体板
２６．２７をＸ又はＹ方向に移動させて、導体板２６．
２７の間の静電容量Ｃを変化させる構成のものが用いら
れる。この場合、静ε。は空隙部の誘電率、Ｓは対向部
の面積、ｔは導体間の距離、ｋは定数である。
捷た第５図すは二つの導体板２８．２９の間に可動極板
３０を設ける差動容量形変位センサで、導体板２８．２
９間に電圧Ｅｉ印加し、導体板２８と極板３０の間及び
導体板２９と極板３ｏとの間の電圧Ｅ１．Ｅ２より電位
差Ｅ１− Ｅ２’１ｉｌｌｌ定すると、ΔＥ＝ Ｅｌ−
Ｅ２＝ Ｅ 、 となりΔＥは変位Ｘに比例する。
３０を設ける差動容量形変位センサで、導体板２８．２
９間に電圧Ｅｉ印加し、導体板２８と極板３０の間及び
導体板２９と極板３ｏとの間の電圧Ｅ１．Ｅ２より電位
差Ｅ１− Ｅ２’１ｉｌｌｌ定すると、ΔＥ＝ Ｅｌ−
Ｅ２＝ Ｅ 、 となりΔＥは変位Ｘに比例する。
−Ｆ記した変位センサは計量装置においてもすでに実用
化されているが、軽荷重のはかり（例えば秤量１〜２に
９以下のもの）に利用するには、導体からなる極板の重
量を無視できないこと、また極板間の静電容量が小さい
こと（出力インピーダンスが高い）などのために浮遊容
量の影響を受は易く、取扱いが面倒であるなどの欠点が
あった。
化されているが、軽荷重のはかり（例えば秤量１〜２に
９以下のもの）に利用するには、導体からなる極板の重
量を無視できないこと、また極板間の静電容量が小さい
こと（出力インピーダンスが高い）などのために浮遊容
量の影響を受は易く、取扱いが面倒であるなどの欠点が
あった。
本発明は静電容量式変位センサー金利用した計吐装置に
おいて、特に静電容量を大きく形成し、出力インピーダ
ンスを低くしで浮遊容量の影響を改善して上記欠点を除
去したものである。
おいて、特に静電容量を大きく形成し、出力インピーダ
ンスを低くしで浮遊容量の影響を改善して上記欠点を除
去したものである。
以下、本発明を上皿ばね秤に応用した実施例と共に説明
する。第１図、第２図において１は基板。
する。第１図、第２図において１は基板。
２は基板１上に設けた支柱、３は皿受棒に相当する板部
材で上部に皿６を取付ける。４はさおに相当する二枚の
ばね４ｍ、４ｂからなる平板ばね、６はステーに相当す
る平板ばねで、２枚のばねにより構成されている。７は
計量用のコイルばねであり、柱２の上方に延長した部分
８と皿受棒に相当する板部材３の下方の延長部分９との
間に掛は渡しである。１０ｔ／′ｉ、前記延長部分９の
先端の穴に貫通させたフック、１１１１″ｔ、調整子、
１２は零点調節ねじ、１３はそのねじ１２を操作するナ
ツト、１４は同じくゆるみ止めばねである。１６は基板
１に絶縁体１５で等間隔に保持した導体板で、第４図に
示すように導体板１６を一枚おきに並列接続してコンデ
ンサの両極板を作り、端子１了、１８１９は板部材３に
取付けたアーム１９で、絶縁材料で作られた誘電体２０
（例えばポリエステル。
材で上部に皿６を取付ける。４はさおに相当する二枚の
ばね４ｍ、４ｂからなる平板ばね、６はステーに相当す
る平板ばねで、２枚のばねにより構成されている。７は
計量用のコイルばねであり、柱２の上方に延長した部分
８と皿受棒に相当する板部材３の下方の延長部分９との
間に掛は渡しである。１０ｔ／′ｉ、前記延長部分９の
先端の穴に貫通させたフック、１１１１″ｔ、調整子、
１２は零点調節ねじ、１３はそのねじ１２を操作するナ
ツト、１４は同じくゆるみ止めばねである。１６は基板
１に絶縁体１５で等間隔に保持した導体板で、第４図に
示すように導体板１６を一枚おきに並列接続してコンデ
ンサの両極板を作り、端子１了、１８１９は板部材３に
取付けたアーム１９で、絶縁材料で作られた誘電体２０
（例えばポリエステル。
ポリエチレンなどのプラスチック部材）を各導体板１６
の空隙に吊り下げる。なおアーム１９と誘電体２０は緩
やかに嵌合させて、導体板１６との組合せ精度に余裕を
与えると共に、板部材３の水平方向の変位の影響をなく
している。
の空隙に吊り下げる。なおアーム１９と誘電体２０は緩
やかに嵌合させて、導体板１６との組合せ精度に余裕を
与えると共に、板部材３の水平方向の変位の影響をなく
している。
上記構成の実施例において、皿ｅ上に測定しようとする
物体を載せれば、その重量に応じて平板ばね４，６が撓
み、これに連結したアーム１９が下降する。この結果、
端子１７．１８間の容量が変化し、その端子間電圧が変
化するため、重量の測定を行なうことができる。
物体を載せれば、その重量に応じて平板ばね４，６が撓
み、これに連結したアーム１９が下降する。この結果、
端子１７．１８間の容量が変化し、その端子間電圧が変
化するため、重量の測定を行なうことができる。
次に容量の値に関係する各種パラメータと静電容量の関
係を第４図において説明する。
係を第４図において説明する。
いま、２枚の導体板間ＶＣＩ枝の誘電体を挿入する１組
のコンデンサを考える。ここで７１は導体板１６の長さ
、ｔは導体板１６間の空隙、ｔ′は誘電体２０の厚さ、
Ｉは誘電体２０が挿入された長さ、εは誘電体２ｏの誘
電率、ε。は空気の誘電率である。
のコンデンサを考える。ここで７１は導体板１６の長さ
、ｔは導体板１６間の空隙、ｔ′は誘電体２０の厚さ、
Ｉは誘電体２０が挿入された長さ、εは誘電体２ｏの誘
電率、ε。は空気の誘電率である。
このようなコンデンサにおいて、誘電体２０の幅も便宜
上ｌとすれば、誘電体２０の挿入された部分の静電容量
Ｃａは次のようになる。（但し、Ｒ−ε（ｔ＋ｔ’）十
ε。ｔ’） 誘電体２０の入っていない部分の静電容量Ｃｂは次のよ
うになる。
上ｌとすれば、誘電体２０の挿入された部分の静電容量
Ｃａは次のようになる。（但し、Ｒ−ε（ｔ＋ｔ’）十
ε。ｔ’） 誘電体２０の入っていない部分の静電容量Ｃｂは次のよ
うになる。
よって、このコンデンサの静電容ｔ Ｃ０は次のように
なる。
なる。
の式において、第一項の
ないときのコンデンサの容量を表わす。一方、第化は、
秤りの可動部分の上下ストロークに対応した誘電体２２
の挿入長さＩに一次的に比例することが解る。
秤りの可動部分の上下ストロークに対応した誘電体２２
の挿入長さＩに一次的に比例することが解る。
コンデンサが上記のＮ個のコンデンサの組合せで構成さ
れている場合、全体の容量帽子１７．１８間の容量）Ｃ
Ｎｔｌ′ｉ、へ−Ｎ−Ｃ０となり、静電容量を１組の場
合の１０倍程度に設定するのはきわめて容易である。
れている場合、全体の容量帽子１７．１８間の容量）Ｃ
Ｎｔｌ′ｉ、へ−Ｎ−Ｃ０となり、静電容量を１組の場
合の１０倍程度に設定するのはきわめて容易である。
第３図は他の実施例を示すもので、第１図および第２図
に示した実施例とはコンデンサ部分を支柱２′、皿受棒
に相当する板部材３′、及び２組の平行板ばね４’、６
’の内側に設けた点において相違している。計量用のコ
イルばね７′は池に基板１′上にばね掛け２６を設けて
板部材３′の下方と掛は渡されている。誘電体２２はア
ーム２３に複数枚、くシ状に固定されている。導電板２
１は絶縁枠２４を用いて基板１′に複数枚くし状に取付
けられている。なお導電板２１の各空隙に誘電体２２が
対応させて配置されている。
に示した実施例とはコンデンサ部分を支柱２′、皿受棒
に相当する板部材３′、及び２組の平行板ばね４’、６
’の内側に設けた点において相違している。計量用のコ
イルばね７′は池に基板１′上にばね掛け２６を設けて
板部材３′の下方と掛は渡されている。誘電体２２はア
ーム２３に複数枚、くシ状に固定されている。導電板２
１は絶縁枠２４を用いて基板１′に複数枚くし状に取付
けられている。なお導電板２１の各空隙に誘電体２２が
対応させて配置されている。
この実施例も前述した実施例と同様に容量の変化により
重量測定を行なうことができる。そしてこれらの実施例
では誘電体２０．２２が前述のようにプラスチック部材
で軽量のため、多枚数で構成でき導体板１６．２１も多
枚数の構成が可能になる特長を有する。
重量測定を行なうことができる。そしてこれらの実施例
では誘電体２０．２２が前述のようにプラスチック部材
で軽量のため、多枚数で構成でき導体板１６．２１も多
枚数の構成が可能になる特長を有する。
次に他の実施例を第６図、第７図によって説明する。同
図において、支柱２７に複数枚のくし状ＶＣシた導体板
３３と３４の２組のコンデンサを絶縁体３６で取付ける
。また皿受は棒に相当する板部材３’ＫＦｉ誘電体３２
をくし状に固定１各誘電体３１が各導体板３３と３４の
空隙中３６を契印３７のように上下に変位可能に構成す
る。２組のコンデンサは第７図のように導体板を１枚お
きに交互に接続して、あたかも第３図〜第４図の構造を
２組、二段に重ねたものとし上段のコンデンサと下段の
コンデンサの容量が同じになる中央の高さに誘電体３１
の高さを調節しておく。荷重と共に誘電体３１の高さが
変位すると、上段の静電る。したがって変化分は同等で
あり小型軽量化した差動容量形変位センサが構成出来る
。
図において、支柱２７に複数枚のくし状ＶＣシた導体板
３３と３４の２組のコンデンサを絶縁体３６で取付ける
。また皿受は棒に相当する板部材３’ＫＦｉ誘電体３２
をくし状に固定１各誘電体３１が各導体板３３と３４の
空隙中３６を契印３７のように上下に変位可能に構成す
る。２組のコンデンサは第７図のように導体板を１枚お
きに交互に接続して、あたかも第３図〜第４図の構造を
２組、二段に重ねたものとし上段のコンデンサと下段の
コンデンサの容量が同じになる中央の高さに誘電体３１
の高さを調節しておく。荷重と共に誘電体３１の高さが
変位すると、上段の静電る。したがって変化分は同等で
あり小型軽量化した差動容量形変位センサが構成出来る
。
以上各実施例により説明したように、本発明によれば静
電容量を大きく（出力インピーダンスを低く）設定でき
、浮遊容量の影響を改善でき、従来のものに比して１０
倍以上の静電容量のものが容易に得られる。１だ構造が
簡単とな９、プラスチック板と鋼板など安価な材料で構
成できる。さらに従来の装置は秤の可動部分に導体板を
取付けることになり、導体板の重量が大きく軽荷重用秤
には不適当・であったが、本発明によれば、秤の可動部
分に取付けるのは軽量な誘電体であるから、軽荷重用秤
にも適用できる。
電容量を大きく（出力インピーダンスを低く）設定でき
、浮遊容量の影響を改善でき、従来のものに比して１０
倍以上の静電容量のものが容易に得られる。１だ構造が
簡単とな９、プラスチック板と鋼板など安価な材料で構
成できる。さらに従来の装置は秤の可動部分に導体板を
取付けることになり、導体板の重量が大きく軽荷重用秤
には不適当・であったが、本発明によれば、秤の可動部
分に取付けるのは軽量な誘電体であるから、軽荷重用秤
にも適用できる。
第１図は本発明の一実施例による計量装置の上面図、第
２図は同平面図、第３図および第４図は他の実施例の上
面図及び要部詳細図、第５図ａ。 ｂは静電容量センサーの原理的構造を示す側面図、第６
図および第７図はさらに他の実施例の上面図及び侠部詳
細図でちる。 ４・・・・・・平板バネ−１６・・・・・・導体板Ｓ１
７゜１８・・・・・・端子％２０・・・・・・誘電体。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１１
図 ５ １３図 θ′ 第４図 第５図 ｔａ） １６図 ６″ １７図 −去 手続補正書（８戊） 昭和６７年６ 月ｌＯ日 特許庁長官殿 １事件の表示 昭和６７年特許願第１２３７６ ９ ２発明の名称 計量装置 ３補正をする者 代表者 山 下 俊 彦 ４代理人 〒５７１ 住 所 大阪府門真市大字門覧１００６番地松下電器
産業株式会社内 ６補正の命令 」、補正の内容 第６図を別紙の通り補正致します。 １５図 ９〃
２図は同平面図、第３図および第４図は他の実施例の上
面図及び要部詳細図、第５図ａ。 ｂは静電容量センサーの原理的構造を示す側面図、第６
図および第７図はさらに他の実施例の上面図及び侠部詳
細図でちる。 ４・・・・・・平板バネ−１６・・・・・・導体板Ｓ１
７゜１８・・・・・・端子％２０・・・・・・誘電体。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１１
図 ５ １３図 θ′ 第４図 第５図 ｔａ） １６図 ６″ １７図 −去 手続補正書（８戊） 昭和６７年６ 月ｌＯ日 特許庁長官殿 １事件の表示 昭和６７年特許願第１２３７６ ９ ２発明の名称 計量装置 ３補正をする者 代表者 山 下 俊 彦 ４代理人 〒５７１ 住 所 大阪府門真市大字門覧１００６番地松下電器
産業株式会社内 ６補正の命令 」、補正の内容 第６図を別紙の通り補正致します。 １５図 ９〃
Claims (1)
- 複数の平行導体板を一定間隔に間隙を設けて積層され、
前記平行導体板を一枚お−に並列接続して形成されたコ
ンデンサ、ばね秤・・〕被計蓋物の質重に応じて変位す
る可動部分、お】、び前記可動部分の変位に応じて前記
対向電極板の各々の間隙に挿入される複数枚の絶縁板か
らなる誘電体を設けたことを特徴とする計量装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1237682A JPS58129221A (ja) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | 計量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1237682A JPS58129221A (ja) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | 計量装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58129221A true JPS58129221A (ja) | 1983-08-02 |
| JPS632452B2 JPS632452B2 (ja) | 1988-01-19 |
Family
ID=11803545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1237682A Granted JPS58129221A (ja) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | 計量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58129221A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6379508U (ja) * | 1986-11-14 | 1988-05-26 | ||
| JPH07225106A (ja) * | 1994-01-28 | 1995-08-22 | Samsung Heavy Ind Co Ltd | 微細変位に対するハンドルの回転感知センサー及び制御装置 |
| JP2001242027A (ja) * | 2000-01-06 | 2001-09-07 | Rosemount Inc | 可動誘電体を有する容量型圧力感知装置 |
| JP2011133329A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Anritsu Sanki System Co Ltd | 秤 |
| JP2015102535A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-04 | アズビル株式会社 | 静電容量型角度センサ |
-
1982
- 1982-01-28 JP JP1237682A patent/JPS58129221A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6379508U (ja) * | 1986-11-14 | 1988-05-26 | ||
| JPH07225106A (ja) * | 1994-01-28 | 1995-08-22 | Samsung Heavy Ind Co Ltd | 微細変位に対するハンドルの回転感知センサー及び制御装置 |
| JP2001242027A (ja) * | 2000-01-06 | 2001-09-07 | Rosemount Inc | 可動誘電体を有する容量型圧力感知装置 |
| JP2011133329A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Anritsu Sanki System Co Ltd | 秤 |
| JP2015102535A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-04 | アズビル株式会社 | 静電容量型角度センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS632452B2 (ja) | 1988-01-19 |
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