SU1111033A1

SU1111033A1 - Весоизмерительный датчик

Info

Publication number: SU1111033A1
Application number: SU833546434A
Authority: SU
Inventors: Ростислав Станиславович Лежоев; Виктор Гаврилович Назаренко; Анатолий Иванович Новик
Original assignee: Киевское Производственное Объединение "Веда"
Priority date: 1983-01-26
Filing date: 1983-01-26
Publication date: 1984-08-30

Description

t Изобретение относитс к весоизмерительной технике и может быть использовано в точных электронных весах. Известен весоизмерительный датч преобразующий измер емзто силу в из менение электрической емкости, содержащий упругий /реформируемый эле мент и воздушный конденсатор с переменным зазором Cl3. Недостатком указанного датчика вл етс нелинейность функции преобразовани , вызьшаема перекосом электродов при работе датчика. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс весоизмерительный датчик, содержащий упругий параллелограмм, две вертикальные стороны которого обра зованы жесткими элементами, а две другие - гибкими упругими соединительными элементами, причем одна из вертикальных сторон параллелограмма закреплена на неподвижной оп ре, а к другой прикреплен элемент дл приложени измер емого веса, и конденсатор, образованный двум плоскими электродами, лежащими дру под другом в двух горизонтальных плоскост х и механически жестко соединенными соответственно с одно и другой вертикальными сторонами упругого параллелограмма C2J. Известный весоизмерительный датч не обеспечивает необходимой стабил ности функции преобразовани за сч ее зависимости от температурного изменени диэлектрической проницаемости диэлектрика в межэлектродно пространстве, температурного расщи рени элементов параллелограмма и электродов. Целью изобретени вл етс повы шение точности измерени за счет уменьшени вли ни изменений темпе ратуры и диэлектрической проницаемости среды. Ука;занна цель достигаетс тем, что весоизмерительный датчик, содержащий упругий параллелограмм, две вертикальные стороны которого образованы жесткими элементами, а две другие - гибкими упругими соединительными элементами, причем од на из вертикальных сторон параллелограмма закреплена на неподвижной опоре, а к другой прикреплен элемент дл приложени измер емого веса, 32 и конденсатор, образованный двум плоскими электродами, лежащими друг под другом в двух горизонтальных плоскост х и механически жестко соединенными соответственно с одной и другой вертикальными сторонами упругого параллелограмма, снабжен третьим плоским электродом, расположенным в горизонтальной плоскости нижеуказанных электродов и мехаинчески св занным с той из жестких сторон параллелограмма, с которой св зан верхний электрод, при этом средний плоский электрод окружен охранным электродом, лежащим в одной плоскости с ним, причем размеры активной зоны среднего электрода выбраны меньшими соответствующих размеров верхнего и нижнего электродов на ширину охранного электрода и. величину допустимого температурного удлинени горизонтальных сторон упругого параллелограмма, а места креплени электродов к вертикальным сторонам параллелограмма лежат в одной горизонтальной плоскости. На фиг. 1 схематически изображен датчик; на фиг. 2 - вариант датчика при использовании монолитного упругого параллелограммаJ на фиг. 3 - пример конфигурации электродов датчика и охранных электродов на среднем электроде. Весоизмерительный датчик состоит из дифференциального конденсатора, образованного верхним 1, средним 2 и нижним 3 электродани, и упругого параллелограмма , образованного двум жесткими элементами 4 и 5 и двум упругими соединительными элементами 6 и 7. Электроды конденсатора закреплены к жестким элементам А и 5 упругого параллелограмма в точках 8 и 9. Одна из Жестких сторон 5 крепитс к основанию 10, а к другой жесткой стороне 4 прикладываетс измер емый вес через элемент 11. Гибкие провода 12 служат дл подключени датчика к измерительной схеме. Электроды 1,2 и 3 могут быть выполнены путем нанесени тонкого металлического сло на стекл нных пластинах 13,14 и 15, которые посредством деталей 16 и 17 креп тс к жестким сторонам упругого параллелограмма в точках 8 и 9. Охранные электроды 18 отделены от электрода 2 изолирующей канавкой 19. Дл подключени

J 11

провода от измерительной схемы к электроду 2 на поверхности пластины 14 выполнен отвод 20, электрлчески соединенный с электродом 2.

Весоизмерительный датчик работает следующим образом.

Вес измер емой массы, приложенный через элемент 11 к жесткому элементу 4, деформирует упругие соединительные элементы 6 и 7 параллелограмма и вызывает плоскопараллельное перемещение электрода 2 между электродами 1 и 3 с соответствующим изменением емкостей дифференциального конденсатора . Изменение величины отношени емкостей дифференциального конденсатора содержит информацию о

1033

величине приложенного веса, что мо-жет быть измерено измерительной схемой .

5 Применение изобретени позволит повысить точность измерени массы за счет уменьшени вли ни температурного расширени элементов упругого параллелограмма, благодар

10 креплению электродов в одной горизонтальной плоскости, а также за счет выбора размеров активной зоны электрода 2 меньшими соответствующих размеров электродов 1 и 2 на ширину ох15 ранного электрода и величину температурного удлинени сторон упругого параллелограмма.

Фиг.1 7 f J

/5 /

;

/J fj / /7

. /4.

Claims

ВЕСОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ДАТЧИК, содержащий упругий параллелограмм, две вертикальные стороны которого образованы жесткими элементами, а две другие - гибкими упругими соединительными элементами, причем одна из вертикальных сторон параллелограмма закреплена на неподвижной опоре, а к другой прикреплен элемент для приложения измеряемого веса, и конденсатор, образованный двумя плоскими электродами, лежащими друг под другом в ;:двух горизонтальных плоскостях и механически жестко соединенными содтветственно с одной и другой вертикальными сторонами упругого параллелограмма, отличаю. щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения за счет уменьшения влияния изменений температуры и диэлектрической проницаемости среды, он снабжен третьим плоским электродом, расположенным в горизонтальной плоскости ниже, указанных электродов и механически связанным с той из жестких сторон параллелограмма, с которой связан верхний электрод, при этом средний плоский электрод окружен охранным электродом, лежащим в одной плоское- g ти с ним, причем размеры активной зоны среднего электрода выбраны меньшими соответствующих размеров верхнего и нижнего электродов на ширину охранного электрода и величину допустимого температурного удлинения горизонтальных сторон упругого параллелограмма,. а места крепления электродов к вертикальным сторонам параллелограмма лежат в одной горизонтальной плоскости.

SU ...,1111033

1111033^; 2