SE437430B

SE437430B - BERAGGREGAT

Info

Publication number: SE437430B
Application number: SE7904241A
Authority: SE
Inventors: R A Hanson
Original assignee: Sundstrand Data Control
Priority date: 1978-05-15
Filing date: 1979-05-15
Publication date: 1985-02-25
Also published as: CA1122431A; NO152885B; FR2426266A1; JPS54150156A; JPS6034068B2; SE7904241L; AU524751B2; IL57274A; GB2020810B; IT7949025A0; CH633888A5; IL57274A0; IT1162473B; AU4669079A; DE2919336C2; DE2919336A1; GB2020810A; FR2426266B1; NO791497L; NO152885C

Description

15 20 _25 30 -35 40 isouzai-2 seismiska massan i instrumentet, vilka signaler i sin tur utnyttjas för att alstra E en ström i en âterföringsspole, som är fäst vid det seismiska aggregatet för att återföra den seismiska massan till ett förutbestämt läge i instrumentet. Påkänning- ar hos de böjliga organen i servoläget kan resultera i en ej önskad förspänning hos utsignalen, eftersom instrumentet strävar efter att upphäva de krafter, som alstras i böjningsorganen. För ett instrument med öppen slinga kan påkänningen i de böjliga organen förorsaka en rörelse av avkänningselementet och därigenom åstadkomma ett förspänningsfel i utsignalen. En källa för påkänningskrafter, som kan överföras pâ böjningsorganen, grundar sig på förfarandet för fastgöring av bärenheten vid agg- regatets statorelement. Eftersom de ytor hos statorelementen, vilka ansättes mot bär- ringen, ej i praktiken kan göras fullkomligt plana, kommer i flertalet fall fast- göringen av bärringen, vilken inte heller är fullkomligt plan, vid statorelementen att ge upphov till pâkänningskrafter både i den yttre bärenheten och böjningsorganen. Isouzai-2 seismic mass in the instrument, which signals are in turn used to generate a current in a feedback coil attached to the seismic assembly to return the seismic mass to a predetermined position in the instrument. . Stresses of the flexible means in the servo position can result in an undesired bias of the output signal, since the instrument strives to cancel the forces generated in the bending means. For an open-loop instrument, the stress in the flexible members can cause a movement of the sensing element and thereby cause a bias error in the output signal. A source of stress forces which can be transmitted to the bending means is based on the method of attaching the support unit to the stator element of the unit. Since the surfaces of the stator elements which are applied to the support ring cannot in practice be made completely flat, in most cases the attachment of the support ring, which is also not completely flat, to the stator elements will give rise to stress forces both in the outer support unit and the bending means.

Ett förfarande för att reducera de pâkänningskrafter, som överföres på böjnings- organen i ett transoraggregat beskrives i den amerikanska patentskriften 3 702 D73.A method of reducing the tensile forces transmitted to the bending means in a transverse assembly is described in U.S. Pat. No. 3,702 D73.

.Den ringformade yttre bärenheten klämmes fast mellan statorelement, där distans- element, underlägg eller mellanlägg är anordnade mellan statorelementens och bär- ,~ringens ytor. Vid detta förfarande är tre par av mellanlägg belägna på inbördes 1200 runt bärenheten. Emellertid kan också med detta förfarande ej önskade påkännings- krafter alstras i bärringen, vilka krafter överföres till böjningsorganet för upp- bärning av den seismiska massan.The annular outer support unit is clamped between stator elements, where spacer elements, pads or spacers are arranged between the surfaces of the stator elements and the support ring. In this method, three pairs of spacers are located at a mutual 1200 around the support unit. However, even with this method, undesired stressing forces can be generated in the support ring, which forces are transmitted to the bending means for supporting the seismic mass.

Ett annat förfarande för att reducera inverkan av monteringspåkänningar visas i den amerikanska patentskriften 3 339 419. Denna patentskrift visar en konstruktion, där en bärenhet är anordnad fribärande och i sin tur uppbär ett fribärande monterat rörligt element med i huvudsak ena hälften av ett cirkulärt rörligt element och en cirkulär avkänningsanordning på varje sida om den fribärande uppbärningskanten. Det- ta förfarande minskar känsligheten för deformerande rotation genom att i huvudsak lika stora områden av det rörliga elementet och en cirkulär avkänningsanordning är anordnade på varje sida om uppbärningsenhetens monteringslinje.Another method of reducing the effect of mounting stresses is shown in U.S. Pat. No. 3,339,419. This patent discloses a structure in which a support unit is arranged cantilevered and in turn carries a cantilevered mounted movable member having substantially one half of a circular movable member. and a circular sensing device on each side of the cantilevered support edge. This method reduces the sensitivity to deforming rotation by arranging substantially equal areas of the movable element and a circular sensing device on each side of the mounting line of the support unit.

Emellertid är det i allmänhet ej varken praktiskt eller ens önskvärt att utnytt- ja ett cirkulärt avkänningsomrâde. Det är mera effektivt att koncentrera avkännings- omrâdet vid en maximal radie från svängningsaxeln i en pendeltransor för att däri- genom maximera vinkelförstärkningen vid avkänningsförloppet.However, it is generally neither practical nor even desirable to utilize a circular sensing area. It is more efficient to concentrate the sensing area at a maximum radius from the pivot axis in a pendulum transducer, thereby maximizing the angular gain at the sensing process.

Syftet med uppfinningen är att åstadkomma ett nytt aggregat vid transorer, vil- ket aggregat ger en mera tillfredsställande reducering av de pâkänningar och åtföl- jande deformationer,_som kan uppträda vid montering av aggregatet i transorn. g Detta syfte uppnås enligt uppfinningen medelst ett bäraggregat för en transor "med en stator, ett bärelement oth ett rörligt element kopplat därtill. Det rörliga elementet innefattar åtminstone ett cirkulärt avkänningsområde, en förbindningsan- ordning för att förbinda den rörliga enheten med bärelementet för att medge åtminsto- Ä Éïooa otiatztišl 15 20 25 30 35 40 7904241-2 ne en begränsad grad av rörelse för det rörliga elementet, och minst ett distans- element beläget mellan statorn och bärelementet.The object of the invention is to provide a new assembly in the case of transducers, which assembly provides a more satisfactory reduction of the stresses and accompanying deformations which may occur during mounting of the assembly in the transducer. This object is achieved according to the invention by means of a support assembly for a transducer "with a stator, a support element and a movable element coupled thereto. The movable element comprises at least one circular sensing area, a connecting device for connecting the movable unit to the supporting element for allowing at least a limited degree of movement of the movable member, and at least one spacer member located between the stator and the support member.

Enligt uppfinningen är minst en kant av nämnda distanselement belägen huvud- sakligen inriktad med avkänningsområdets masscentrum för att därigenom tillåta ro- tation eller translation av den del av bärelementet, som innefattar nämnda förbind- ningsanordning i förhållande till statorn, varvid axeln för rotationen eller trans- lationen passerar huvudsakligen genom avkänningsområdets masscentrum.According to the invention, at least one edge of said spacer element is located substantially aligned with the center of mass of the sensing area to thereby allow rotation or translation of the part of the support element which comprises said connecting device relative to the stator, the axis of rotation or the lation passes mainly through the mass center of the sensing area.

I den här visade och beskrivna uppfinningen är flertalet bäraggregat anordnade fribärande från transorns statorer på så vis att den i beroende av monteringen re- sulterande pâkänningsdeformationen vid den fribärande rotationsaxeln sker runt en axel, som innefattar avkänningsanordningens masscentrum. Masscentrum för en kropp av homogent material definieras som kroppens tyngdpunkt. Vidare reduceras känslig- heten för monteringspâkänningar i instrumenten genom att de böjningsorgan, som förbinder det rörliga elementet med bärenheten, anbringas på stort avstånd från fribäringspunkten där monteringspåkänningen alstras. Detta förfarande har den yt- terligare fördelen av att någon symmetrisk form på avkänningsområdet ej behöver an- vändas eller avkänningsomrâdet behöver centreras på det rörliga elementet. Det torde observeras att de flesta avkänningsanordningar är känsliga ej endast för avkänningsområdets rotationsvinkel utan också för den linjära rörelsen hos avkän- ningsanordningens masscentrum. I de fall då avkänningsområdet är i huvudsak cir- kulärt, vilket är fallet i den amerikanska patentskriften 3 333 419, kommer ro- tation runt en mittlinje för området att förorsaka en väsentligt reducerad av- känningskänslighet för sådan vinkelrörelse. För precisionstransorer är emeller- tid fullständig eliminering av alla sådana transorfelkällor ett ständigt mål.In the invention shown and described here, the plurality of support units are arranged cantilevered from the stators of the transducer in such a way that the stress deformation resulting from the mounting at the cantilevered rotational axis takes place around an axis which comprises the center of mass of the sensing device. The center of mass of a body of homogeneous material is defined as the center of gravity of the body. Furthermore, the sensitivity to mounting stresses in the instruments is reduced by applying the bending means connecting the movable element to the support unit at a large distance from the cantilever point where the mounting stress is generated. This method has the additional advantage that no symmetrical shape of the sensing area needs to be used or the sensing area needs to be centered on the movable element. It should be noted that most sensing devices are sensitive not only to the angle of rotation of the sensing area but also to the linear movement of the center of mass of the sensing device. In cases where the sensing area is substantially circular, as is the case in U.S. Pat. No. 3,333,419, rotation about a center line of the area will cause a significantly reduced sensing sensitivity to such angular motion. For precision transducers, however, complete elimination of all such sources of transducer error is a constant goal.

Således kommer rotationen av bärenheten runt en axel, som innefattar avkännings- anordningens masscentrum, att ge maximal reduktion i känsligheten för vinkel- rörelse, i de fall avkänningsomrâdet ej är cirkulärt eller ens nödvändigtvis symmetriskt. W Om det var möjligt att anbringa avkänningsomrâdets masscentrum exakt på bär- enhetens rotationsaxel, skulle en transors avkänningsanordning med känslighet en- dast för linjär rörelse ej ge upphov till något fel vid vinkelrörelse hos bär- enheten runt nämnda axel. Exempelvis är en teoretisk reduktion av upp till 10:1 eller mera möjlig, i fel som beror på rotationen, i en accelerationstransor med diametern 2,54 cm (1 inch) av det slag, som beskrives i den amerikanska patent- skriften 3 702 073. Förbättringen erhålles genom att bärenhetens rotationsaxel anordnas i läge på masscentrum för det bågformade avkänningsområdet i stället för centrum för det cirkulära avkänningsomrâdet, vilket föreskrives i den amerikanska patentskriften 3 339 419. Den faktiska felreduktionen kommer naturligtvis att i praktiken bero på de tillverkningstoleranser, som föreligger vid framställning av instrumentet.Thus, the rotation of the support unit about an axis which includes the center of mass of the sensing device will give maximum reduction in the sensitivity to angular movement, in cases where the sensing area is not circular or even necessarily symmetrical. W If it were possible to place the center of mass of the sensing area exactly on the axis of rotation of the support unit, a transducer sensing device with sensitivity only to linear movement would not give rise to any error in angular movement of the support unit around said axis. For example, a theoretical reduction of up to 10: 1 or more is possible, in errors due to rotation, in a 2.54 cm (1 inch) diameter acceleration transducer of the type described in U.S. Pat. No. 3,702,073. The improvement is obtained by arranging the axis of rotation of the support unit in position at the center of mass of the arcuate sensing area instead of the center of the circular sensing area, as provided in U.S. Pat. No. 3,339,419. The actual error reduction will, of course, in practice be due to manufacturing tolerances. in the manufacture of the instrument.

Poozï QUÅín-y TO l5 20, 25 30 35 40 l a isoazulez to 4 Uppfinningen beskrives närmare nedan med hänvisning till bifogade ritning, pâ vilken fig. l är en sprängvy av en accelerometer, vilken har en tidigare känd anordning för uppbärning av ett rörligt element tillsammans med en avkänningsanord- ning i form av en seismisk massa, fig. 2 är en planvy uppifrån över ett, en prov~ massa innefattande aggregat, som representerar en föredragen utföringsform av uppfinningen för användning i en accelerometer. Fig. 3 är en planvy uppifrån över sen del av ett, en provmassa innefattande aggregat, som representerar en andra ut- föringsform av uppfinningen, och fig. 4 är en planvy uppifrån över en del av ett, en provmassa innefattande aggregat, som representerar en tredje utföringsform av uppfinningen.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 is an exploded view of an accelerometer having a prior art device for supporting a movable element. together with a sensing device in the form of a seismic mass, Fig. 2 is a plan view from above of an assembly comprising a test mass, which represents a preferred embodiment of the invention for use in an accelerometer. Fig. 3 is a plan view from above of a late part of a test mass comprising assembly representing a second embodiment of the invention, and Fig. 4 is a plan view from above of a part of a test mass comprising an assembly representing a third embodiment of the invention.

I fig. l visas inen sprängvy ett rörligt element tillsammans med en avkännings- anordning i form av en accelerationstransor av det slag, som beskrives i detalj i 2 den ovan nämnda amerikanska patentskriften 3.702.073}_I denna utföringsform har accele- rometern i syfte att underlätta beskrivningen en övre magnet-eller statorenhet l0 och en undre magnet- eller statorenhet 12. I var och en av den övre och den undre statorenheten l0, l2 förefinnes permanentmagneter, vilka åskâdliggöres av en magnet l4, som visas i den undre statorenheten l2. Dessutom har den undre statorenheten uppbärningsstöd för elektriska tilledare, vilket âskâdliggöres vid l6 och l8.Fig. 1 shows in exploded view a movable element together with a sensing device in the form of an acceleration transducer of the type described in detail in the above-mentioned U.S. Pat. No. 3,702,073. In this embodiment, the accelerometer has the purpose of facilitate the description an upper magnet or stator unit 10 and a lower magnet or stator unit 12. In each of the upper and lower stator units 10, l2 there are permanent magnets, which are illustrated by a magnet 14, which is shown in the lower stator unit l2. In addition, the lower stator unit has support supports for electrical conductors, which are damaged at l6 and l8.

I fig. l visas också ett, ett rörligt element innefattande aggregat i form av ett, en provmassa innefattande aggregat av tidigare känt slag, vilket allmänt betecknas med 20. I det provmassan innefattande aggregatet ingår en yttre ringformad bärenhet 22, vilken uppbäres mellan motbelägna plana ytor l9 och 2l hos den övre statorenhe- ten l0 och den undre statorenheten l2 medelst distanselement eller monteringsmellan- lägg 24 pâ enheten 22. Det undre mellanlägget hos varje par av monteringsmellanlägg visas ej på ritningen. Som framgår av fig. l är denttidigare kända lägesplaceringen av varje par av monteringsmellanlägg 24 ungefär l20° från varandra runt bärringen I 22. I provmassans aggregat 20 ingår en rörlig tunga eller vinge 26, som sträcker sig radiellt inåt från den yttre bärringen 22. Pâ varje sida av tungan 26 är ett elektriskt ledande material 28 avsatt i bâgfor, vilket material tjänar som ett kapacitivt avkänningsområde eller -platta. De kapacitiva avkänningsplattorna 28 pâ tungans 26 övre och undre ytor samverkar med de motbelägna ytorna l9 och Zl hos 6 den övre och den undre statorenheten 10 resp. l2 för att âstadkomna en kapacitiv avkänningsorgan.Fig. 1 also shows a unit comprising a movable element in the form of a sample mass comprising a unit of previously known kind, which is generally designated 20. The unit comprising the sample mass comprises an outer annular support unit 22, which is supported between opposite planes. surfaces 19 and 21 of the upper stator unit 10 and the lower stator unit 12 by means of spacers or mounting spacers 24 on the unit 22. The lower spacer of each pair of mounting spacers is not shown in the drawing. As can be seen from Fig. 1, the prior art position position of each pair of mounting spacers 24 is approximately 120 ° apart around the support ring I 22. The sample mass assembly 20 includes a movable tongue or wing 26 extending radially inwardly from the outer support ring 22. each side of the tongue 26 is an electrically conductive material 28 deposited in an arcuate, which material serves as a capacitive sensing area or plate. The capacitive sensing plates 28 on the upper and lower surfaces of the tongue 26 cooperate with the opposite surfaces 19 and Z1 of the upper and lower stator units 10 and 10, respectively. l2 to provide a capacitive sensing means.

Pâ vardera sidan om tungan 26 är en kraftâterförande spole 30 anordnad. Såsom välkänt är inom detta teknikomrâde samverkar de kraftâterförande spelarna eller vrid- momentsspolarna 30 med permanentmagneterna l4 för att hälla kvar tungan 26 i ett förutbestämt läge med avseende pâ bärringen 22.A force-returning coil 30 is arranged on each side of the tongue 26. As is well known in the art, the force return players or torque coils 30 cooperate with the permanent magnets 14 to keep the tongue 26 in a predetermined position with respect to the support ring 22.

Tungelementet 26, innefattande kraftspolarna 30, är förbundet med bärringen 22 medelst ett par böjningselement eller flexibla element 32 och 34. Böjningselementen 32 och 34 tillåter att det seismiska elementet, innefattande tungan 26 och spolen 30, rör sig på ett roterande pendelvis med avseende pâ bärringen 22. Tungan 26 kommer 'booacmamar 10 15 20 25 30 35 40 5 i '79014241-*2 att röra sig genom påverkan 1 beroende av krafter utmed acce1erometerns känsïighets- axe1 35. I form av tunnf11m utförda t111edare 36 och 38 t111 avkänningsomrâdet är också avsatta pä bärringen 22 och böjningse1ementen 32 och 34, v11ka ti11edare t111- handahâ11er e1ektriska ans1utn1ngar t111 kondensatorp1attorna 28 och kraftspo1arna 30. Såsom tidigare omnämnts kan fastgöringen av bärringen 22 vid statorenheterna 10 och 12 resuïtera 1 höga pâkänningar på den yttre bärringen 22, v11ket kan resulte- ra 1 att deformationer överföres på böjn1ngse1ementen 32 och 34. Den resu1terande pâ- känningsdeformationen 1 böjn1ngse1ementen 32 och 34 kan fodra att ström överföres genom kraftspo1arna 1 en servoacce1erometer, varigenom ett väsentiigt förspänningsfeï införes 1 acce1erometerns uts1gna1.The tongue element 26, comprising the power coils 30, is connected to the support ring 22 by means of a pair of bending elements or flexible elements 32 and 34. The bending elements 32 and 34 allow the seismic element, comprising the tongue 26 and the coil 30, to rotate pendulum with respect to the support ring. 22. The tongue 26 will 'booacmamar 10 15 20 25 30 35 40 5 i' 79014241- * 2 move by actuation 1 depending on forces along the axis of sensitivity of the accelerometer 35. In the form of thin film conductors 36 and 38 t111 the sensing range is also deposited on the support ring 22 and the bending elements 32 and 34, which conductors provide electrical connections to the capacitor plates 28 and the power coils 30. As previously mentioned, the attachment of the support ring 22 to the stator units 10 and 12 may result in high surface conditions. deformation is transmitted to the bending elements 32 and 34. The resulting stress deformation 1 bending the elements 32 and 34 can cause current to be transmitted through the power coils in a servo accelerometer, whereby a substantial bias voltage is introduced into the output of the accelerometer.

I fig. 2 visas en föredragen utföríngsform av uppfinningen 1 form av ett seis- miskt aggregat med c1rku1är fysisk form av det s1ag som åskâd11ggöres 1 f1g. 1 och är ah1mänt betecknad med 20. Par av underïägg, me11an1ägg e11er d1stanse1ement 40, 44 är anordnade på det ringformade bäreïementet 22 för att reducera inverkan av pákänning~ ar på bärringen 22, när den övre statorenheten 10 och den undre statorenheten 12 är sammankiämda. Det torde uppmärksammas att uppf1nn1ngsidên är 1ika vä] t111ämpbar pâ icke-cirku1ära former hos enhetenna och dessutom för me11an1ägg 1 form av en kontinuer- 11g yta i stä11et för separata me11an1ägg. Uppfinningsidên är också t111ämpbar på transorer där den yttre bärenheten 22 är fäst v1d en enda statorenhet, antingen genom fastk1ämn1ng, mede1st b1ndemede1 e11er pä något annat vis. Uppfinningen är också t111ämpbar vid andra s1ag av avkänningsorgan, 1nk1usive av optisk typ, vi1ka kanske ej erfordrar något avkänningse1ement som sådant på det röriiga e1ementet. I fig. 2 svarar hänvisningsbeteckningarna 22, 26, 28, 30, 32 och 34 mot liknande e1ement, som beskrivits 1 samband med f1g. 1. Ett första par av bäre1ement e11er me11an1ägg 40 är anordnade, ett på den c1rku1ära bärenhetens 22 övre yta och ett (ej visat) pâ dennas undre yta, med var och en av me11an1äggens sidokanter 1 huvudsak inriktade i iinje med avkänningseiementets 28 masscentrum, viïket visas mede1st 11njen 42.Fig. 2 shows a preferred embodiment of the invention in the form of a seismic assembly with a circular physical shape of the type shown in FIG. 1 and is generally denoted by 20. Pairs of subassemblies, spacers or spacers 40, 44 are provided on the annular support member 22 to reduce the effect of stresses on the support ring 22, when the upper stator unit 10 and the lower stator unit 12 are joined. It should be noted that the inventive idea is equally applicable to non-circular shapes of the units and also to the mixer in the form of a continuous surface in the place of separate mixers. The inventive idea is also applicable to transducers where the outer support unit 22 is attached to a single stator unit, either by clamping, by means of a binder or in some other way. The invention is also applicable to other types of sensing means, including the optical type, which may not require any sensing element as such on the movable element. In Fig. 2, the reference numerals 22, 26, 28, 30, 32 and 34 correspond to similar elements described in connection with FIG. A first pair of supports or spacers 40 are provided, one on the upper surface of the circular support unit 22 and one (not shown) on its lower surface, with each of the side edges 1 of the spacers 1 substantially aligned with the center of mass of the sensing element 28, shown with 11st 42.

Avkänningse1ementets masscentrum visas vid 41 1 fig. 2. När avkänn1ngse1ementet är p1ant och har 11kform1g tjock1ek, t.ex. en tunn be1äggn1ng av e1ektr1skt 1edande meta11 för att biida kondensatorpïattor, kommer avkänn1ngse1ementets masscentrum 41 att vara avkänningsområdets masscentrum. Vad beträffar masscentrum för avkännings- omrâdet 28 1 fig. 2 är avkänningsarean på en sida av axe1n 42 mu1tip11cerat med denna areas radie t111 masscentrum 1ika med samma storhet på den andra sidan av axe1n.The center of mass of the sensing element is shown at 41 in Fig. 2. When the sensing element is flat and has a 11k-shaped thickness, e.g. a thin coating of electrically conductive metal to form capacitor plates, the mass center 41 of the sensing element will be the mass center of the sensing area. As for the center of mass of the sensing area 28 in Fig. 2, the sensing area on one side of the axis 42 is multiplied by the radius of this area of the mass center 1ika of the same magnitude on the other side of the axis.

På samma vis är ett andra par av distanse1ement e11er me11an1ägg 44 belägna på den andra sidan av bärringen 22 1 huvudsak inriktat i 1inje med axe1n 42. Ett tredje par distanseiement e11er me11an1ägg 46 är beiäget på bärringen 22 vid en sida, som är motbe1ägen böjningsorganen 32 och 34. Även om det norma1t anses önskvärt att göra d1stanse1ementen 40, 44 och 46 sä små som möjiigt i syfte att reducera päkänning- ar 1 den böjningsorganen uppbärande bärringen 22, kan det i vissa fa11 vara önskvärt att kombinera dístanseïementen 40, 44 och 46 t111 ett enda e1ement. I v11ket fa11 som 10 l5 20 25 30 35 40 isoizai-2 helst anses det, oberoende av om skilda distanselement enligt fig. 2 utnyttjas eller ett enda bågformat distanselement, vilket sträcker sig från läget för distans- elementet 40 till läget för distanseflementet 44, i högsta grad önskvärt att ha den faktiska eller verksamma rotationsaxeln för bärringens 22 fribärande sektion i huvud- sak sammanfallande med en linje eller axel 42 genom avkänningselementets 28 masscent- rum 4l. Genom anbringning av distanselementen eller mellanläggen på detta vis kommer rörelse av avkänningselementets 28 masscentrum 4l parallellt med instrumentets i fig. visade känslighetsaxel 35 till följd av i bärringen alstrade påkänningar vid samman- spänning av statorenheterna l0 och l2 att reduceras i betydande grad. Detta beror på det förhållandet att svängning eller rotation runt avkänningsomrâdets masscentrum kommer att åstadkomma lika stora avkänningsverkningar på båda sidorna om rotations- axeln, varigenom avkänningsfel till följd av påkänningar i böjningsorganen tenderas att upphävas. 2 Det är ocksâ, såsom visas i utföringsformen i fig. 2, önskvärt att den led, vilken åskådliggöres av böjningsorganen 32 och 34 samt uppbär tungan eller det rörliga ' elementet 26, belägen så långt som möjligt från axeln 42 i syfte att till ett minimum 2 reducera pâkänningsdeformationerna hos böjningsorganen 32 och 34. Avkänningsplattan 28 skall vara belägen på det rörliga elementet 26 så långt som möjligt från böjnings- organen 32 och 34 för att den skall dra maximal mytta av tungans 26 vinkelrotation.Similarly, a second pair of spacers or abutments 44 located on the other side of the support ring 22 is substantially aligned with the axis 42. A third pair of spacers or abutments 46 are located on the support ring 22 at a side opposite the bending means 32. and 34. Although it is generally considered desirable to make the spacers 40, 44 and 46 as small as possible in order to reduce the stresses in the bending ring bearing the bending means 22, in some cases it may be desirable to combine the spacers 40, 44 and 46. t111 a single element. In the case of isoizai-2, it is preferably considered, regardless of whether different spacer elements according to Fig. 2 are used or a single arcuate spacer element, which extends from the position of the spacer element 40 to the position of the spacer element 44, it is highly desirable to have the actual or effective axis of rotation of the cantilevered section of the support ring 22 substantially coincide with a line or axis 42 through the center of mass 41 of the sensing element 28. By arranging the spacer elements or the spacers in this way, movement of the mass center 41 of the sensing element 28 parallel to the sensitivity axis 35 of the instrument shown in Fig. 1 due to stresses generated in the support ring during tensioning of the stator units 10 and 12 will be significantly reduced. This is due to the fact that oscillation or rotation around the center of mass of the sensing area will produce equal sensing effects on both sides of the axis of rotation, whereby sensing errors due to stresses in the bending means tend to be eliminated. It is also desirable, as shown in the embodiment of Fig. 2, that the joint, which is illustrated by the bending means 32 and 34 and carries the tongue or the movable element 26, be located as far as possible from the shaft 42 in order to at a minimum 2 reduce the stress deformations of the bending members 32 and 34. The sensing plate 28 should be located on the movable member 26 as far as possible from the bending members 32 and 34 so as to draw maximum force from the angular rotation of the tongue 26.

Avkänningselementets känslighet ökas som en funktion av avkänningsområdets avstånd från tungans 26 rotationspunkt. Genom att avkänningsomrâdet således ges en vågform enligt fig. 2, kan maximalt avkänningsomrâde vara beläget så långt som möjligt från ' böjningsorganen 32 och 34. ¿ DI fig. 3 visas en utföringsform av uppfinningen med ytterligare böjningssek- tioner 48 och 50 anordnade medelst vågformade urtagningar i den ringformade bären- heten 22, vilka urtagningar företrädesvis är belägna på ett maximalt avstånd från monteringsmellanläggen 40 och 44. De ytterligare böjningsorganen 48 och 50 möjliggör att ett parti av bärringen 22 utböjes i en radiell riktning. Också när en kontinuerlig monteringsyta från mellanlägget 40 till mellanlägget 44 utnyttjas, är detta arrange- mang önskvärt. Kombinationen av böjningssektionerna 48 och 50 tillsammans med ett maximalt avstånd för böjningsorganen 32 och 34 från bärringens 22 rotationsaxel 42 resulterar i en minskad känslighet gentemot radiella pâkänningsdeformationer i bärringen 22 i beroende av påkänningar eller deformationer, som åstadkommas i leden 32 och 34 av böjningstyp.The sensitivity of the sensing element is increased as a function of the distance of the sensing area from the point of rotation of the tongue 26. By thus giving the sensing area a waveform according to Fig. 2, the maximum sensing area can be located as far as possible from the bending means 32 and 34. In Fig. 3 an embodiment of the invention is shown with further bending sections 48 and 50 arranged by means of wave-shaped recesses. in the annular support unit 22, which recesses are preferably located at a maximum distance from the mounting spacers 40 and 44. The further bending means 48 and 50 enable a portion of the support ring 22 to be deflected in a radial direction. Also when a continuous mounting surface from the liner 40 to the liner 44 is used, this arrangement is desirable. The combination of the bending sections 48 and 50 together with a maximum distance of the bending means 32 and 34 from the axis of rotation 42 of the support ring 22 results in a reduced sensitivity to radial stress deformations in the support ring 22 due to stresses or deformations produced in the bending type joints 32 and 34.

I fig, 4 visas en utföringsform av uppfinningen i en form, där ett rörligt element 60 är utformat för linjär rörelse, till skillnad från den pendelrörelse av rotationstyp, som den i fig. 2 och 3 visade tungan 26 är avsedd att utföra. I denna í utföringsform tillåter ett par böjningselement 70 och 72 av translationstyp, vilka är kopplade mellan bärenheten 62 och den rörliga enheten 60, att den rörliga enheten 60 förflyttas i en linjär riktning vinkelrätt mot bärenheten62 plan längs instru- @«;^*1 i pooatmammrFig. 4 shows an embodiment of the invention in a form in which a movable element 60 is designed for linear movement, in contrast to the pendulum-type pendulum movement which the tongue 26 shown in Figs. 2 and 3 is intended to perform. In this embodiment, a pair of translation-type bending elements 70 and 72, which are coupled between the support unit 62 and the movable unit 60, allow the movable unit 60 to be moved in a linear direction perpendicular to the support unit 62 plane along the instrument. pooatmammr

Claims

The same principles of the invention apply in this embodiment in that stress deformations in the support unit 62 result in a reduced movement of the mass center 63 of a position sensing element or sensing element 66 by alignment. of spacers or spacers 40 and 44 for the support unit along a shaft 64 which includes the center of mass 63 of the sensing member 66. The inventive concept is not limited to circular shaped sensing elements or capacitive type sensing elements but may also be combined with the radial stress relieving configuration shown in Fig. 3. In addition, the two joints or bending elements 70 and 72 of the translation type may be in positions other than those shown relative to the support ring 62. Furthermore, the support unit 62 is formed with an arcuate slot 74, which may increase the effects of the spacer elements 40 and 44 for this particular embodiment. PATENT REQUIREMENTS _

A support assembly for a transducer having a stator (10, 12), a support member (22, 62) and a movable member (26, 60) coupled thereto, the movable member (26, 60) comprising at least one circular sensing area (28 , 66), a connecting device (32, 34; 70, 72) for connecting the movable unit to said support member (22, 62) to allow at least a limited degree of movement of the movable member, and at least one spacer element (40, 44, 46) located between the stator (10, 12) and the support element (22, 62), characterized in that at least one edge of said spacer element (40, 44, 46) is located substantially aligned with the center of mass of the sensing area ( 41, 63) to thereby allow rotation or translation of the part of the support element (22, 62) which comprises said connecting device (32, 34; 70, 72), relative to the stator, the shaft (42, 64) of the rotation or the translation passes mainly through the center of mass (41, 6) of the sensing area (28, 66) 3).

Support assembly according to claim 1, characterized in that the support element (22) has a substantially circular shape and comprises two flexible portions (48, 50), one of the flexible portions being located on one side of said connecting device (32). , 34) and the second flexible portion is located on the other side of said connecting device.

Support assembly according to claim 1, characterized in that the support element (22) comprises said connecting device (32, 34) for pendulum-like supporting said movable elements (26) and is located between and supported by a first and a second stator element (10, 12), and that said spacer elements (40, 44, 46) are arranged between at least one of the stator elements and the support elements (22), the spacer elements (40, 44, 46) being located to provide cantilevered support of a portion of the support member. the member (22) so that the shaft (42) for cantilevered rotation extends through the center of mass (41) of the sensing area (28).

Support assembly according to claim 3, characterized in that the pendulum-like connecting device (32, 34) is located on said support element (22) at a maximum distance from said axis of rotation (42). 1

Support assembly according to claim 3, characterized in that one of the spacer elements (40, 44, 46) is arranged between each of the stator elements (10, 12) and said support element (22) and that the spacer elements (40, 44 , 46) are mainly aligned with the center of mass (41) g of the sensing area (28) g

Support assembly according to claim 5, characterized in that an edge of each spacer element (40, 44, 46) is substantially aligned with the mass cwtmm (4U) of the sensing area (28).

Support assembly according to any one of claims 3-6, characterized in that said support element (22) has a substantially circular shape and comprises two bending sections (48, 50) to allow radial deflection of the support element (22). 1

Support assembly according to claim 1, characterized in that the support element (22) is annular and concentric with and is connected to the movable element (26) by means of at least one flexible element (32, 34), that the annular support element g ' (22) is arranged between and supported by the opposite surfaces of the first and second stator elements (10, 12), and that a plurality of spacer elements (40, 44, 46) are arranged between the support element (22) and the stator elements (10). , 12) opposite surfaces, the spacer elements being located substantially aligned with the center of mass (41) of the sensing area (28) to provide a cantilevered support of the annular support member so that the axis (42) of cantilevered rotation extends through the sensing area of the sensing area. (28) center of mass (41). ,

Support assembly according to claim 1, characterized in that at least two flexible portions (70, 72) connect the movable element (60) to the support element (62), one of the flexible portions (70) being located on one side of said shaft (64) and the second flexible portion (72) is located on the other side of said shaft (64), and that the support member (62) is formed with a slot (74) on substantially the same side of said shaft (64) as said spacer element (40, 44, 46). Pooa QUALITY