NO822380L - Boeyningsanordning for en kraftavfoelende giver med elektriske ledere. - Google Patents

Boeyningsanordning for en kraftavfoelende giver med elektriske ledere.

Info

Publication number
NO822380L
NO822380L NO822380A NO822380A NO822380L NO 822380 L NO822380 L NO 822380L NO 822380 A NO822380 A NO 822380A NO 822380 A NO822380 A NO 822380A NO 822380 L NO822380 L NO 822380L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
bending
section
recessed
bending device
sections
Prior art date
Application number
NO822380A
Other languages
English (en)
Inventor
Richard A Hanson
Kim W Atherton
Original Assignee
Sundstrand Data Control
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 Sundstrand Data Control filed Critical Sundstrand Data Control
Publication of NO822380L publication Critical patent/NO822380L/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring 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
    • G01P15/13Measuring 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
    • G01P15/132Measuring 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 electromagnetic counterbalancing means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Control Of Vending Devices And Auxiliary Devices For Vending Devices (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

Denne oppfinnelse angår kraftavfølende givere eller transdusere, så som treghets tyr ihgsriakselerometre, og er mer spesielt rettet mot en bøyningsanordning for hengslet eller translasjonsmessig sammenkobling av.et kraftavfølende element til en festeramme eller et underlag.
I den type kraftgivere, som f.eks. akselerometeret beskrevet i US-patentene 3.702.073, 4.182.187 og 4.250.757, er et kraftføle-element montert på en festeramme eller -ring ved hjelp av en bøyningsanordning som tillater at elementet beveger seg under påvirkning av små krefter, i forhold til rammen.
I et slikt akselerometer kan bøyningsanordningen ha en bifilar konstruksjon bestående av to tynne plane deler.
For å tilveiebringe elektriske forbindelser med komponenter som befinner seg på føleelementet, kan det brukes flek-sible ledninger mellom rammen og føleelement, eller det kan avsettes en tynn film av ledende materiale direkte på bøynings-anordningen eller på et ikke-ledende belegg på bøyningsanord-ningen hvis denne i seg selv er elektrisk ledende. Når slike materialer blir avsatt på bøyningsanordningen, oppstår det spenninger i bøyningsanordningen på grunn av de ulike tempera-turkoeffisienter i bøyningsanordningen og de ledende materialer, eller som følge av påføringsprosessen selv. Disse spenninger resulterer i sin tur i krefter som søker å bøye føle-elementet fra en nøytral stilling. I servo-sløyfe-givere som anvender en tilbakeføringskraft for å holde føleelementet i nøytral stilling, fremkommer det en forspenningsfeil som følge av disse spenninger. I transdusere med åpen sløyfe hvor stør-relsen av føleelementets nedbøyning måles, blir det også dannet en forspenningsfeil.
I de transdusere som benytter ledende belegg, gjøres det bestrebelser på å utbalansere filmspenningene ved å avsette ; filmene likt på øvre og nedre flater av bøyni,ngsseksj onene. Selv om denne konstruksjon til en viss grad reduserer feilene, krever den en nøyaktig utbalansering under påføringsprosessen slik at filmtykkelsen blir lik på begge sider av bøyningssek-sjonen. Videre er denne balanse avhengig av filmspennings-stabilitet med hensyn på tiden, og den er også avhengig av andre faktorer, så som omgivelsestemperatur, materialrenhet og overflateforurensning.
I tidligere kjente transdusere er det generelt funnet ønskelig å anvende den tynnest mulige bøyningsanordning som er forenlig med styrke- og elastisitetskravene for korrekt operasjon, slik at spenningseffekter som medfører forspenningsfeil ble redusert til et minimum. Det er imidlertid funnet at den fjærstyrke eller -konstant som - hva enten den er vinkel-messig eller lineær - tilveiebringes av en bøyningsanordning, er proporsjonal med tredje potens av dennes tykkelse "t", mens bøyemomentet i bøyningsanordningen som skyldes spenninger be-virket ved avsetning av de ledende striper, bare er proporsjonal med t.. Hvis f.eks. tykkelsen av bøyningsanordningen reduseres med 30 % slik at den vinkelfjærkonstant som denne gir, blir endret fra 20 g/radian til 7 g/radian, blir det feilmoment som skyldes spenningseffekter i de ledende belegg, redusert med en faktor på bare 1,42. Følgelig fremgår det at den nedre grense for området med akseptable fjærkonstanter frembragt av en konvensjonell bøyningsanordning, blir nådd godt før feil-momentet blir redusert til en ubetydelig verdi. For disse typer bøyningsanordninger må det følgelig gjøres kompromiss mellom det å oppnå den ønskede fjærkonstant og styrke, og minimalisering av spenningseffekter som fører til feil.
Ifølge foreliggende oppfinnelse har en bøyningsanordning et elektrisk lederbelegg på overflater som ligger i det vesentlige på eller i det nøytrale bøyeplan for bøyningsanordningen.
Fordi det ledende materiale er anbragt på en overflate som ligger i det vesentlige i bøyningsanordningens nøytrale bøyeplan, vil spenninger i grenseflaten mellom den ledende film og bøyningsanordningen ikke føre til forspenningsfeil. Dette skyldes det faktum at det bøyemoment som bevirkes av slike spenninger er proporsjonalt med grenseflatens avstand fra det nøy-trale bøyeplan. Da denne avstand.er tilnærmet lik null, blir bøyemomentet redusert til et minimum og forspenningsfeil blir betydelig redusert om enn ikke fullstendig.
Bøyningsanordningen kan bestå av en eller flere seksjoner som hver inneholder en eller flere kanaler, hver med en ut-sparingsoverflate som ligger i det vesentlige i det nøytrale bøyeplan for bøyningsanordningen.
Da den ledende film alltid er plassert på eller nær det nøytrale bøyeplan, er størrelsen av feil som oppstår som følge av den ledende film, i hovedsaken uavhengig av tykkelsen samt den totale lengde og bredde av bøyningsanordningen. Følgelig kan bøyningsanordningen utformes slik at den gir tilstrekkelig styrke og den ønskede fjærkonstant for akselerometeret uten å avstedkomme nevneverdig forspenningsfeil på grunn av film-spenninger.
Det skal også henvises til samtidige to patentsøknader for samme søker, nemlig søknad nr. 82.2382 og 82.2383.
Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor:
Fig. 1 er et uttrukket perspektivriss, delvis i snitt, av
et akselerometer som innbefatter bøyningsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse;
Fig. 2 er et forstørret delvis grunnriss av bøyningsanordningen
på Fig. 1;
Fig. 3 er et delvis perspektivriss tatt stort sett efter linjen
3-3 på Fig. 1;
Fig. 4 er et tverrsnitt av en bøyningsanordning med kanaler
som har forskjellig bredde;
Fig. 5 og 6 er delvise perspektivriss i likhet med det på
Fig. 3 og viser to andre utførelsesformer av en bifilar bøyningsanordning, og Fig. 7 og 8 er delvise perspektivriss i likhet med det på Fig. 3 og viser to utførelser med en enkeltseksjons bøyningsanordning.
På Figurene 1 og 2 er det vist en kraftgiver eller
-transduser i form av et servo-akselerometer 10 som omfatter en bøyningsanordning 12 i henhold til foreliggende oppfinnelse. Akselerometeret 10 er av den type som er beskrevet i US-
patent nr. 3.702.073, selv om oppfinnelsen også kan brukes ved andre kraftavfølende transdusere som utnytter en vinkel-eller lineærbevegelse av et kraftfølsomt element.
Akselerometeret 10 består av to sylindriske hoveddeler 14a, 14b og en følermasse-enhet 16 som er montert mellom disse.
Hoveddelene 14a, 14b er i det vesentlige identiske og følgelig skal bare den ene hoveddel 14a beskrives. Hoveddelen 14a omfatter en sylindrisk vegg 17 med en innadstikkende flens 18 som utgjør et magnetisk polstykke og strekker seg rundt bunnen slik at det dannes en bunnplate 19. Polflensen eller polstykket 18 har en sylindrisk indre vegg 20 som avgrenser et mellomrom 22. Festet til platen 19 innenfor mellomrommet 22 er det vist en sylindrisk permanent magnet 24 som har en ytre omkretsflate i avstand fra den.indre sylindriske vegg 20, slik at det dannes et ringformet gap 26 mellom disse.
Følermasse-enheten ,16 omfatter et kraftfølsomt element eller et plateelement 30 som er montert hengslet ved hjelp av bøyningsanordningen 12, på en festeramme eller -ring 32.
I det akselerometer som er vist på figurene, tillater bøyningsanordningen 12 at det følsomme element 30 beveger seg i bue i forhold til festeringen 32. Det vil imidlertid inn-sees at bøyningsanordningen 12 kan brukes i en transduser som utnytter en lineær bevegelse av føleelementet langs aksen for transduseren 10.
Til øvre og nedre flater 40, 41 på føleelementet 30 er det festet to kraft-tilbakeførende eller moment-spoler 4 2 henholdsvis 43. Momentspolene 42, 4 3 er viklet på spoleformer som passer inn i det ringformede gap 26 tildannet i hver av hoveddelene 14a, 14b når de forskjellige deler av akselerometeret 10 sammensettes.
På den øvre flate 4 0 av føleelementet 30 er det. avsatt
et lag av ledende materiale 45. Et lignende lag av ledende materiale er avsatt på den nedre flate 41 av føleelementet 30. Disse elektrisk ledende lag utgjør to kondensatorplater som samvirker med en flate 21 på polstykket 18 og en tilsvarende flate på polstykket på hoveddelen 14b, slik det skål beskrives i det følgende.
Tre monteringsputer 34 (hvorav en ikke er vist på figurene) er plassert på en øvre overflate 36 av festeringen 32. Tre ytterligere monteringsputer er plassert aksielt motsatt av monteringsputene 34 på en nedre overflate 38 av ringen 32.
Festeringen 3 2 er anbragt mellom hoveddelene 14a og 14b slik at et parti av den sylindriske vegg 17 og et tilsvarende parti på hoveddelen 14b ligger an mot monteringsputene, og momentspolene 42, 4 3 blir opptatt i det ringformede gap 26, henholdsvis i et tilsvarende gap i hoveddelen 14b.
Det blir dannet to variable kondensatorer 48, 4 9 i akselerometeret 10, hvorav den ene kondensator består av flaten 21 og belegget på den nedre overflate 38, og den annen kondensator består av en flate, svarende til flaten 21 på polstykket på hoveddelen 14b og belegget 4 5 på den øvre overflate 36 av føleelementet 30.
De ledende lag på den øvre flate 4 0 og den nedre flate
41 samt momentspolene 41, 4 3 er forbundet med eksterne strøm-kretser ved hjelp av fire ledende striper 47a-d som strekker seg til ringen 32 over bøyningsanordningen,12. De elektriske tilkoblinger til eksterne strømkretser blir utført fra ringen 32 gjennom fire kontaktstifter (ikke vist) som er plassert i veggene på hoveddelene 14a, 14b.
Når akselerometeret 10 utsettes for akselerasjon langs sin akse, beveges føle-elementet 30 i forhold til ringen 32
og hoveddelene 14a, 14b, hvilket i sin tur bevirker en endring i kapasiteten av kondensatorene 48, 49. Endringen i kapasitet blir detektert av en servosløyfekrets (ikke vist), som på sin side avgir et signal proporsjonalt med endringen i kapasitet, til momentspolene 42, 43.:Det resulterende magnetfelt som settes opp av spolene 42,. 4 3 samvirker med det magnetfelt som er etablert av permanentmagnetene i hoveddelene 14a, 14b, til å motvirke forskyvningen av føleelementet 30. Den strøm som kreves av spolene 42, 43 for å holde føleelementet 30' i nøy-tral stilling, representerer den akselerasjonskraft som akselerometeret utsettes for.
For ytterligere beskrivelse av akselerometeret 10 skal det henvises til US-patent 3 702 073.
Det henvises nå til Fig. 3 hvor den foretrukne utførel-sesform av bøyningsanordningen 12 ifølge foreliggende oppfinnelse er illustrert.
Bøyningsanordningen har en bifilar fritt utragende hengsel-utformning bestående av to bøyningsseksjoner 60, 62 som strekker seg mellom føleelementet 30 og festeringen 32. Seksjonene 60 og 62 er adskilt ved en mellomliggende åpning som også strekker seg mellom bøyningsanordningen 12 og festeringen eller -rammen 32.
Bøyningsseksjonene 60 og 62 har i det vesentlige samme tverrsnitt og følgelig skal bare seksjonen 60 beskrives.
Seksjonen 60 omfatter øvre og nedre flater 64 og 66 som er i det vesentlige innbyrdes parallelle, og to kanter 68, 70 som ligger stort sett vinkelrett på flatene 64, 66. Flatene 64, 66 kan også være ikke-parallelle og fremdeles kan kanalene ved den nøytrale akse anvendes.
Bøyningsseksjonen 60 har to kanaler 71, 73 som strekker seg inn i seksjonen 60 fra de respektive flater 64, 66. Kanalene 71, 73 har respektive utsparingsoverflater 72, 74
som ligger i det vesentlige i samme plan og faller sammen med det nøytrale bøyeplan for hoveddelen 60.
Det "nøytrale bøyeplan" er definert som det plan som ikke utsettes for strekk eller trykk når bøyningsanordningen krummes. For en bøyningsanordning med en regelmessig rektangulær tverr-snittsform bestående av to parallelle flater og to kanter slik som vist på Fig. 3, består det nøytrale bøyeplan av punkter som har i det vesentlige samme avstand fra bøyningsanordningens overflate, dvs. planet liggende midt mellom bøyningsanordningens flater.
Hvis kanalene ikke har samme bredde som vist på Fig. 3,
i den ene eller begge separate bøyningsanordninger, vil den nøytrale bøyeakse (-plan) ikke halvere bøyningsanordningen,
men vil istedenfor være forskjøvet mot den smalere kanal. Et tverrsnitt for en slik bøyningsanordning er vist.på Fig. 4. I dette tilfelle vil beliggenheten av den nøytrale akse være
hvor Y er en koordinat for bøyningsanordningens senterlinje ved bunnen av hver kanal hvor Ap/Aul £ 1.
Yo er halvparten av den totale tykkelse av bøyningsanordningen. Ap er 2 X (bøyningsanordningens bredde) - (summen av kanal-breddene).
Aul er (bredden av den øvre kanal) - (bredden av den nedre kanal).
Det skal bemerkes at den virkelige nøytrale bøyeakse er svakt ikke-parallell med bøyningsanordningens plan, på grunn av asymmetrien om senterlinjen for de separate bøyningsanordninger, og selv om denne effekt normalt er liten, kan hver kanal være plassert slik at den nøytrale bøyeakse går gjennom sentrum for kanalen hvis vinkeldreiningen ble betydelig.
Kanalene 71/ 73 har også sidevegger 71a, 71b henholdsvis 73a, 73b. Selv om kanalene på Fig..1-3 er illustrert med plane vegger 71a, 71b og 73a, 73b, som står vinkelrett på platene 64, 66, kan disse overflater eventuelt vært avskrådd eller kan ha en buet form med liten radius. Videre kan bøy-ningsseks jonene være avskrådd eller buet i området ved deres sammenføyning med føleelementet 30 og festeringen 32, for å avstedkomme en jevn overgang mellom disse, i motsetning til den plutselige overgang som er vist på Fig. 1 og 2.
I den. foretrukne utførelsesform er føleelementet 30, festerammen 3 2 og bøyningsanordningen 12 tildannet av et eneste stykke smeltet kvarts som kan være etset eller behand-let på annen måte til ønsket form. Når det gjelder en detal-jert beskrivelse av fremstillingsmetoden for bøyningsanordnin-gen 12, kan det henvises til samtidig patentsøknad nr.
82.2381 tilhørende samme søker.
Når de utsparte overflater 72, 74 er blitt tildannet, blir et tynt lag av et ledende materiale, f.eks. gull, avsatt langs lengden av de utsparte overflater i begge bøyningssek-sjoner slik at det strekker seg mellom føleelementet 30 og festeringen 32.
Bøyningsanordningen 12 kan eventuelt tildannes av elektrisk ledende materiale, og i dette tilfelle blir et elektrisk ikke-ledende belegg avsatt på bøyningsanordningen 12 før de ledende striper 4 7 blir påført.
Da filmspennings-bøyemomentet er proporsjonalt med den avstand som de ledende striper 47 er plassert fra det nøytrale bøyeplan eller -aksen, så vil enhver kraft som virker i det nøytrale bøyeplan parallelt med dettes overflate, ikke medføre noe bøyemoment da avstanden i så fall ville være lik null. Følgelig vil en ledende stripe avsatt direkte på bøynings-anordningens nøytrale bøyeakse, ikke medføre- noen feil i trans-duserens utgang som følge av påkjenninger i grenseflaten mellom lederstripen og bøyningsanordningen. Da lederstripen har en endelig tykkelse, vil kanaloverflåtene 72, 74 ideelt sett, men ikke nødvendigvis, være beliggende så meget innenfor den nøytrale akse som svarer til halvparten av stripetykkelsen, slik at stripen selv ville være sentrert på den nøytrale akse.
Som eksempel kan det angis at de følgende dimensjoner er funnet å gi tilfredsstillende resultater:
Konfigurasjonen av bøyningsanordningen 12 på Fig. 3 skal i det følgende betegnes som anti-symmetrisk, dvs. at bøynings-seks jonene har i det vesentlige det samme tverrsnitt, men er ikke speilbilder av hverandre.
Tykkelsen, lengden og bredden av bøyningsseksjonene kan velges for å avstedkomme tilstrekkelig styrke og den ønskede fjærstyrke- eller -konstant for korrekt virkemåte av akselerometeret 10 uten i nevneverdig grad å øke forspenningsfeilene.
I motsetning til tidligere kjente transdusere er følgelig størrelsen av den feil som introduseres av lederstripene 4 7
i hovedsaken uavhengig av dimensjonene av seksjonene. Det skal bemerkes at hvilken som helst kanal kan utformes for å bære flere enn én isolert leder.
På Fig. 5 er det vist en alternativ utførelse av bøy-ningsanordningen 12, som kan brukes hvis arten av den spesiel-le krafttransduserkonfigurasjon gjør det mulig å øke belast-ningsmotstanden. Denne utførelse adskiller seg fra den på Fig. 3 i to henseender. For det første ligger en utspart over flate 82 i en kanal 83 i en bøyningsseksjon 80 nær en ende-flate 84 uten at det forefinnes noe mellomliggende parti av en øvre flate 86. For det annet er en seksjon 88 et speilbilde av seksjonen 80, dvs. de er symmetriske om det plan som skjærer mellomrommet mellom de to seksjoner 80, 88 og vinkelrett på
den øvre flate 86 og den 'nedre flate 90.
Pe kanaler som er vist på Fig. 5, har avskrådde sidevegger 83a og 85a, 85b. Disse vegger kan imidlertid være flate, plane flater eller krumme flater slik som bemerket tidligere.
Den utsparte overflate 82 og den utsparte overflate 87
er igjen plassert i det vesentlige ved det nøytrale bøyeplan eller -aksen for seksjonene 80, 88. Videre er lederstripene 47b avsatt på de utsparte overflater 82, 83 og følgelig vil mulige spenninger som skriver seg fra grenseflaten mellom bøy-ningsanordningen og det ledende materiale, ikke bevirke et tilsvarende bøyemoment i bøyningsanordningen.
Det henvises nå til Fig. 6 hvor det er vist en tredje utførelse som kombinerer utvalgte trekk fra utførelsene på
Fig. 3 og 4. Denne konfigurasjon kunne være ønskelig når det kreves lavere belastningsmotstand,mens symmetri fremdeles er ønsket på grunn av konstruksjonens geometri.
Som det fremgår av Fig. 6, er to seksjoner 100, 102 symmetriske, dvs. de er speilbilder i likhet med utførelsen på
Fig. 5, men har den samme generelle konfigurasjon som de på Fig. 3 viste seksjoner. Det skal bemerkes at seksjonene har i det vesentlige de samme dimensjoner som seksjonene på Fig. 3. Fig. 7 viser en ytterligere utførelse ifølge oppfinnelsen i likhet med den på Fig. 5, men uten en skilleåpning mellom bøyningsseksjonene. Denne konfigurasjon kan brukes i en bifilar utformning hvor det kreves flere enn fire elektriske ledninger og kanalene ikke kan oppta mer enn én leder, eller i en enkeltelementkonfigurasjon hvor det f.eks. ikke er tilstrekkelig plass for en bifilar utformning, i hvilken det bredere område 110 kan oppta to isolerte ledere. En enkeltseksjons-bøyningsanordning 104 er vist med kanaler 106, 108, 110 utformet med respektive utsparte.overflater 107, 109 og 111. To av kanalene 106, 108 er plassert på den ene flate 114 på seksjonen 104 mens den gjenværende kanal 110 er plassert på
den annen flate 116 slik at overflaten 111 ligger i samme plan
som og mellom overflatene 107, 109. Overflatene 107,109-og 111 er hver i det vesentlige beliggende på det nøytrale bøye-plan for bøyningsanordningen og de ledende striper 4 7 er plassert på overflatene. Hvis bredden av kanalen 107 og kanalen 109 er lik bredden av kanalen 110, ligger den nøytrale bøye-akse i det plan som deler bøyniningsanordningen 104 i to, og forøvrig er den nøytrale bøyeakse plassert i henhold til en formel i likhet med den formel for to kanalér som er gitt i ligning (1). Denne konfigurasjon oppviser heller ikke noen nøytralakse-dreining i forhold til bøyningsanordningens plan.
Det henvises nå til Fig. 8 hvor det er vist en ytterligere utførelsesform av en enkeltseksjons-bøyningsanordning som reduserer asymmetrien til et minimum. Det kan også brukes flere enn én slik bøyningsanordning. En seksjon 120 omfatter to kanaler med utsparte overflater 112, 124 og 126 henholdsvis 128 i flukt med hverandre. To stegpartier 130, 132 er tildannet slik at ett av disse ligger mellom overflatene 122 og 124 og det annet mellom overflatene 126 og 128.
De utsparte overflater 122, 128 er i det vesentlige plassert ved det nøytrale plan for bøyningsanordningen 12, mens de utsparte overflater 124, 126 er forskjøvet litt ut.fra nøy-tralplanet. Følgelig vil avsetning av ledende materiale på
de utsparte overflater 122,124,126,128 resultere i at spenninger oppstår i bare to av de fire kanaler, dvs. spenninger vil oppstå som følge av det ledende materiale som befinner seg bare i de utsparte overflater 124 og 126. Eventuelt kan ledende materiale avsettes bare på nøytralakse-overflåtene 122, 128. Beliggenheten av disse overflater kan bestemmes ved hjelp av en formel i likhet med formelen for to kanaler i henhold til ligning (1). I alle tilfelle blir riktig fjærkonstant og -styrke i bøyningsanordningen tilveiebragt i det vesentlige ved hjelp av forholdsvis tykke ribber 140, 142, 144 som er plassert på hver side av stegpartiehe 103, 132.
Som angitt ovenfor, kan bøyningsstrukturen på Fig. 8 brukes i en bifilar utformning hvor konfigurasjonen enten kan være symmetrisk eller anti-symmetrisk. I en anti-symmetrisk konfigurasjon kan det brukes to identiske bøyningsanordninger av den type som er vist på Fig. 8, med det ledende materiale avsatt bare på nøytralakse-overflåtene 122 og 128 på begge
bøyningsanordninger.
I et annet arrangement kan bøyningsanordningen på Fig. 8 utformes slik at begge de utsparte overflater på den ene side av bøyningsanordningen, så som 124.og 128, er plassert i bøy-ningsanordningens nøytrale plan. Dessuten trenger ikke bøy-ningsanordninger av denne type å ha parallelle overflater, men kan f.eks. være avsmalnende mot det kraftavfølende element for å avstedkomme en bøyningsanordning med konstant styrke.
Det skal også bemerkes at den løsning som er beskrevet ovenfor med sikte på å redusere spenningseffekten av et belegg på et bøyningselemeht, kan brukes ved en bøyningsstruktur som ikke nødvendigvis er den primære understøttelse for kraft-føleelementet. En slik struktur som forbinder et kraftføle-element med en festeramme, ville fremdeles kreve noen struk-turell integritet, samtidig som den medfører et minimum av for-spenningskrefter eller -momenter. Dessuten vil det forstås at selv om den bøyningsstruktur som er illustrert på Fig. 1-4, viser at det tynne parti 56 av bøyningsanordningen er utformet som ett stykke med tykkere ribber 58 og 60, kan det i visse an-vendelser av oppfinnelsen være unødvendig å ha det tynne parti 56 som bærer de ledende striper 4 7 fysisk forbundet med under-støttelsesribbene 58 eller 60.
De forskjellige utførelsesformer av oppfinnelsen som beskrevet ovenfor, innebærer at de forskjellige kanaler som ligger i flukt med den nøytrale bøyeakse for bøyningsanordningen, er anbragt på bøyningsanordninger som utgjør den primære under-søkelse av det kraftfølsomme element 30, i forhold til festerammen 32. Imidlertid er den tanke å avsette et elektrisk ledende materiale så som de ledende striper 4 7 langs den nøy-trale bøyeakse i en bøyningsanordning, anvendbar også ved en ikke-lastbærende bøyningsanordning eller bøyelig del.
Det skal også bemerkes at selv om de forskjellige ut-førelsesf ormer av oppfinnelsen som illustrert, viser kanalene forløpende fra det kraftfølsomme element 30 til festerammen 32, omfatter oppfinnelsen også plassering av det elektrisk ledende materiale 4 7 bare på et parti av den nøytrale bøye-akse for bøyningsanordningen, fortrinnsvis der hvor det kreves en minimumsstyrke i bøyningsanordningen, for å redusere de spenninger som induseres av de ledende striper 4 7 til et minimum.

Claims (9)

1. Bøyningsanordning for en giver eller transduser for til en festeramme å befestige et kraftfølsomt element med et elektrisk element, karakterisert ved i det minste én bøyningsseksjon som har to flater og to endeflater som strekker seg mellom elementet' og festerammen, i det minste én kanal med en utspart overflate som strekker seg inn i seksjonen fra. den ene av flatene, hvor i det minste én av de utsparte overflater befinner seg nær den ene av kantflåtene, hvilke utsparte overflater ligger i det vesentlige i flukt med den nøytrale bøyeakse for bøyningsseksjonen, og et elektrisk ledende materiale avsatt på den utsparte overflate slik at det strekker seg mellom det kraftfølsomme element og festerammen.
2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at de utsparte overflater har i det vesentlige samme avstand fra de nevnte flater.
3. Anordning ifølge krav 1 for befestigelse av et plateelement som bærer en første tilbakeføringsspole, til festerammen, karakterisert ved en første og en annen bøyningsseksjon som er adskilt ved hjelp av en mellomliggende åpning, hvilke seksjoner strekker seg mellom plateelementet og festerammen, hvilke bøyningsseksjoner har øvre og nedre flater som avsluttes i en første og en annen kantflate, en kanal i hver av bøyningsseksjonene med en utspart overflate som strekker seg inn i den første seksjon fra den øvre flate, hvilken første utsparte overflate er plassert nær den kantflate som er plassert ved den mellomliggende åpning, hvilke utsparte overflater er i det vesentlige sammenfallende med det nøytrale bøyeplan for bø yningsseksjonene, og et elektrisk ledende belegg på de utsparte overflater og forløpende mellom festerammen og plateelementet.
4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved en første kanal i hver av bøyningsseksjonene, med en første utspart overflate som strekker seg inn i den første seksjon fra den ene av de nevnte flater, hvilken første utsparte overflate ligger nær den kantflate som er plassert ved den mellomliggende åpning, en annen kanal med en annen utspart overflate som strekker seg inn i den første seksjon fra den annen av de nevnte flater, hvilken første og hvilken annen ut- utsparte overflate er i det vesentlige beliggende i samme plan og sammenfallende med det nøytrale bøyeplan for bøynings- seks jonen.
5. Anordning ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved . at den annen bøyningsseksjon er i det vesentlige identisk med den første bøyningsseksjon, men har et anti-symmetrisk forhold til denne.
6. Anordning ifølge krav 3 eller 4, karakteri-i sert ved at den annen bøyningsseksjon er i det vesentlige et speilbilde av den første seksjon slik at den annen seksjon er symmetrisk med den første seksjon i forhold til et plan som deler åpningen i to og står vinkelrett på de nevnte flater.
7. Anordning ifølge krav 5 eller 6, karakteri-t sert ved at bredden av hver bøyningsseksjon er omtrent lik en og en halv ganger lengden av denne.
8. Anordning ifølge krav 5 eller 6, karakterisert ved at dybden av kanalene er i det vesentlige lik halvparten av avstanden mellom flatene på seksjonene.
9. Anordning ifølge krav 5 eller 6, karakterisert ved at avstanden mellom flatene på hver seksjon er av størrelsesorden en hundredel av lengden av hver seksjon.
NO822380A 1981-07-14 1982-07-08 Boeyningsanordning for en kraftavfoelende giver med elektriske ledere. NO822380L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/283,129 US4400979A (en) 1981-07-14 1981-07-14 Force transducer flexure with conductors on surfaces in the neutral bending plane

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO822380L true NO822380L (no) 1983-01-17

Family

ID=23084659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO822380A NO822380L (no) 1981-07-14 1982-07-08 Boeyningsanordning for en kraftavfoelende giver med elektriske ledere.

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4400979A (no)
JP (1) JPS5818130A (no)
AU (1) AU554447B2 (no)
CA (1) CA1178454A (no)
CH (1) CH654114A5 (no)
DE (1) DE3225236A1 (no)
FR (1) FR2509864B1 (no)
IL (1) IL66179A (no)
IT (1) IT1149014B (no)
NO (1) NO822380L (no)
SE (1) SE451899B (no)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4399700A (en) * 1981-07-14 1983-08-23 Sundstrand Data Control, Inc. Force transducer flexure with conductors on surfaces in the neutral bending plane
US4779463A (en) * 1987-01-13 1988-10-25 Systron Donner Corporation Servo accelerometer
US4987780A (en) * 1987-11-16 1991-01-29 Litton Systems, Inc. Integrated accelerometer assembly
US4932258A (en) * 1988-06-29 1990-06-12 Sundstrand Data Control, Inc. Stress compensated transducer
US5024089A (en) * 1988-06-29 1991-06-18 Sundstrand Data Control, Inc. Stress compensated transducer
US5058430A (en) * 1989-12-29 1991-10-22 Honeywell Inc. Sensor capsule mounting
US5557044A (en) * 1994-01-21 1996-09-17 Alliedsignal, Inc. Low stress magnet interface
US5532665A (en) * 1994-01-21 1996-07-02 Alliedsignal, Inc. Low stress magnet interface
US5524488A (en) * 1994-01-24 1996-06-11 Alliedsignal Inc. Flux control groove
US5488865A (en) * 1994-08-15 1996-02-06 Alliedsignal Inc. Wide-band servo accelerometer with flat leaf flexure suspension
US7100447B2 (en) 2004-12-07 2006-09-05 Honeywell International Inc. Super Invar magnetic return path for high performance accelerometers
US11422152B2 (en) 2019-12-10 2022-08-23 Honeywell International Inc. Stress relieving sensor flange

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3020767A (en) * 1959-10-05 1962-02-13 Kistler Instr Corp Linear accelerometer
US3229530A (en) * 1960-12-12 1966-01-18 North American Aviation Inc Accelerometer
US3331253A (en) * 1963-08-05 1967-07-18 Systron Donner Corp Accelerometer and sensing assembly therefor
US3339419A (en) * 1964-07-02 1967-09-05 North American Aviation Inc Accelerometer
NL136155C (no) * 1966-09-09
US3513711A (en) * 1966-10-03 1970-05-26 Singer General Precision Subminiature single axis accelerometer
US3702073A (en) * 1969-02-28 1972-11-07 Sundstrand Data Control Accelerometer
US4182187A (en) * 1978-04-24 1980-01-08 Sundstrand Data Control, Inc. Force balancing assembly for transducers
AU524751B2 (en) * 1978-05-15 1982-09-30 Sundstrand Data Control, Inc. Movable element with position sensing means
US4250757A (en) * 1979-11-05 1981-02-17 Sundstrand Data Control, Inc. Movable element with position sensing means for transducers
US4342227A (en) * 1980-12-24 1982-08-03 International Business Machines Corporation Planar semiconductor three direction acceleration detecting device and method of fabrication
US4399700A (en) * 1981-07-14 1983-08-23 Sundstrand Data Control, Inc. Force transducer flexure with conductors on surfaces in the neutral bending plane

Also Published As

Publication number Publication date
SE8204220D0 (sv) 1982-07-08
AU554447B2 (en) 1986-08-21
SE8204220L (sv) 1983-01-15
CA1178454A (en) 1984-11-27
IT8248779A0 (it) 1982-07-08
IL66179A (en) 1987-10-30
IT1149014B (it) 1986-12-03
CH654114A5 (it) 1986-01-31
SE451899B (sv) 1987-11-02
FR2509864A1 (fr) 1983-01-21
AU8491582A (en) 1983-01-20
US4400979A (en) 1983-08-30
JPH049268B2 (no) 1992-02-19
JPS5818130A (ja) 1983-02-02
DE3225236A1 (de) 1983-02-03
FR2509864B1 (fr) 1987-03-06
DE3225236C2 (no) 1990-10-11
IL66179A0 (en) 1982-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6085596A (en) Pressure sensor having an insulating layer and fluid tight amorphous metal layer
US5616844A (en) Capacitance type acceleration sensor
CA2787212C (en) Coriolis gyroscope having correction units and method for reducing the quadrature bias
US5424650A (en) Capacitive pressure sensor having circuitry for eliminating stray capacitance
EP0990885B1 (en) Capacitive pressure sensor
NO822382L (no) Boeyningsanordning for en kraftavfoelende giver.
NO822380L (no) Boeyningsanordning for en kraftavfoelende giver med elektriske ledere.
CA1239806A (en) Capacitive sensing cell made of brittle material
GB2194341A (en) Capacitive acceleration sensors
EP0764335B1 (en) Electrode structure and method for anodically-bonded capacitive sensors
GB2156078A (en) Electrical pressure sensor
JPH03505486A (ja) 振子式加速度計用の非対称たわみ体
US5111694A (en) Accelerometer with rebalance coil stress isolation
NO822383L (no) Boeyningsanordning for en kraftavfoelende giver.
US5444901A (en) Method of manufacturing silicon pressure sensor having dual elements simultaneously mounted
US10649000B2 (en) Connection assembly
JP2001124643A (ja) サーボ式静電容量型真空センサ
JPH05187947A (ja) 静電容量式圧力センサ
JP2009068936A (ja) 物理量検出装置
JP4059306B2 (ja) サーボ式静電容量型真空センサ
US11530959B2 (en) Pressure sensing element and pressure sensor having a diaphragm that includes a trench and a plurality of beams
JP2004012329A (ja) 容量調節可能な物理量検出器及び容量調節可能な物理量検出器の製造方法
JPH03235029A (ja) 圧力センサ
JPH036433A (ja) 静電容量型圧力変換器
JPH07253372A (ja) 静電容量式圧力センサ