SU1674276A1

SU1674276A1 - Capacitive weight-measuring pickup

Info

Publication number: SU1674276A1
Application number: SU884643774A
Authority: SU
Inventors: Наум Ионович Гиржман; Николай Александрович Кот; Юрий Антонович Крыжановский; Леонид Григорьевич Миньковский; Виктор Гаврилович Назаренко; Геннадий Николаевич Трифонов; Анатолий Игнатьевич Шурпач
Original assignee: Киевское Производственное Объединение "Веда"
Priority date: 1988-12-19
Filing date: 1988-12-19
Publication date: 1991-08-30

Abstract

Изобретение относитс к весоизмерительной технике, а именно к емкостным весоизмерительным датчикам. Датчик состоит из упругого параллелограмма 1 и дифференциального емкостного преобразовател , имеющего наружные электроды 2 и общий средний электрод 3. Наружные электроды 2 закреплены на неподвижной опоре параллелограмма 1, а электрод 3 - на другой опоре параллелограмма 1, к которой прикладываетс измер емый вес. Новым в устройстве вл етс то, что габаритные размеры электрода 3 меньше размеров электродов 2 на три значени рабочего зазора между нижним наружным электродом 2 и средним электродом 3, а средний электрод 3 устанавливаетс так, чтобы верхний рабочий зазор между электродами 2 и 3 был меньше нижнего зазора на половину хода упругого параллелограмма 1 при номинальной нагрузке. Крепление электродов 2 и 3 осуществл етс в пазах 6 и 7 диэлектрических пластин 4 и 5, которые укреплены винтами 8 к боковым поверхност м вертикальных опор параллелограмма 1. 1 ил.This invention relates to a weighing technology, in particular capacitive weighing sensors. The sensor consists of an elastic parallelogram 1 and a differential capacitive transducer having external electrodes 2 and a common middle electrode 3. External electrodes 2 are fixed on a fixed support of parallelogram 1, and electrode 3 on another support of parallelogram 1, to which a measured weight is applied. New in the device is that the overall dimensions of the electrode 3 are smaller than the dimensions of the electrodes 2 by three working gaps between the lower outer electrode 2 and the middle electrode 3, and the middle electrode 3 is set so that the upper working gap between the electrodes 2 and 3 is smaller than the lower one. the half stroke of the elastic parallelogram 1 at rated load. The electrodes 2 and 3 are fastened in the slots 6 and 7 of the dielectric plates 4 and 5, which are fastened with screws 8 to the lateral surfaces of the vertical supports of the parallelogram 1. 1 Il.

Description

Изобретение относитс к весоизмерительной технике и может быть использовано в точных электронных весах.The invention relates to weighing technology and can be used in accurate electronic scales.

Целью изобретени вл етс повышение точности емкостного весоизмерительного датчика за счет улучшени линейности его характеристики и повышени стабильности при одновременном упрощении конструкции датчика.The aim of the invention is to improve the accuracy of a capacitive load cell sensor by improving the linearity of its performance and increasing stability while simplifying the sensor design.

На чертеже схематически изображен предлагаемый весоизмерительный датчик.The drawing shows schematically the proposed weighing sensor.

Датчик содержит упругий параллелограмм 1 и дифференциальный емкостный преобразователь, который состоит из узла неподвижных наружных электродов 2 и подвижного среднего электрода 3, вл ющегос общимдл обоих конденсаторов, образующих дифференциальный емкостный пре- образоватепь. Электроды емкостного преобразовател выполнены в виде металлических пластин из листового материала (например, листа из алюминиевого сплава), помещаютс во внутренней полости упругого элемента и установлены в держател х, выполненных в виде тонких пластин 4, 5 из диэлектрического материала, в которых имеютс пазы 6, 7 дл фиксации в них электродов .The sensor contains an elastic parallelogram 1 and a differential capacitive transducer, which consists of an assembly of stationary external electrodes 2 and a movable middle electrode 3, which is the common length of both capacitors forming a differential capacitive transducer. The electrodes of the capacitive transducer are made in the form of metal plates of sheet material (for example, a sheet of aluminum alloy), are placed in the internal cavity of an elastic element and installed in holders made in the form of thin plates 4, 5 of dielectric material in which there are grooves 6, 7 for fixing electrodes therein.

Пластины креп тс к боковым поверхност м упругого элемента винтами 8. За счет зазоров между винтами и стечкчми отверстий (которые могут иметь овальнуюThe plates are attached to the side surfaces of the elastic element with screws 8. Due to the gaps between the screws and the drain holes (which may be oval

оabout

4four

ю 1 оu 1 o

форму) можно при юстировке смещать средний электрод 3 и узел неподвижных наружных электродов 2 относительно друг друга вдоль оси, по которой происходит нагруже- ние датчика, дл выбора оптимального положени среднего электрода относительно наружных. Таким вл етс положение, при котором до нагружени датчика средний электрод находитс выше осевой линии узла наружных электродов на половину хода упругого элемента при полной нагрузке, а верхний рабочий зазор при этом на такую же величину меньше нижнего. После нагружени датчика средний электрод окажетс на такое же рассто ние ниже осевой линии. При этом отклонени характеристики датчика от линейной свод тс к минимуму.form) during adjustment, one can displace the middle electrode 3 and the assembly of stationary external electrodes 2 relative to each other along the axis along which the sensor is loaded, in order to choose the optimal position of the middle electrode relative to the external ones. This is the position at which, prior to loading the sensor, the middle electrode is above the center line of the outer electrode assembly by half the stroke of the elastic element at full load, and the upper working gap is the same value less than the lower one. After loading the sensor, the middle electrode will be at the same distance below the center line. In this case, the deviation of the sensor characteristic from the linear is minimized.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В процессе взвешивани при нагруже- пии датчика упругий элемент деформируетс , в результате чего средний, подвижный электрод емкостного преобразовател смещаетс относительно узла неподвижных на- ружных электродов. Это приводит к увеличению верхнего зазора и уменьшению нижнего, а значени емкости конденсаторов соответственно уменьшаютс и увеличиваютс , что регистрируетс вторичным преобразователем.During the weighing process, when the sensor is loaded, the elastic element is deformed, as a result of which the middle movable electrode of the capacitive transducer is displaced relative to the assembly of fixed external electrodes. This leads to an increase in the upper gap and a decrease in the lower, and the capacitance values of the capacitors respectively decrease and increase, which is recorded by the secondary transducer.

Claims

1. Capacitive weight measuring sensor containing elastic parallelogram and differential capacitive transducer. equipped with three parallel electrodes, with two outer electrodes fixed with holders on a fixed vertical support of a parallelogram, and the middle electrode is fixed with

Using a holder on the vertical weight-receiving support, while the gap between the middle and upper electrode is smaller than the gap between the middle and lower electrode, the middle electrode is made in the form of an unshielded metal plate, different in that. what. in order to increase accuracy and simplify the design, the overall dimensions of the middle electrode are smaller than the corresponding

overall dimensions of the outer electrodes not less than three sizes of the gap between the middle and lower electrodes, while the outer electrodes are made in the form of unshielded metal plates, and

the gap between the upper and middle electrodes is smaller than the gap between the lower and middle electrodes by half the stroke of the elastic elements of the parallelogram at nominal load.

2. A sensor according to claim 1, characterized in that the holders are made in the form of flat dielectric plates with grooves under the ends of the electrodes and are fixed on the side

surfaces of the vertical supports of the elastic parallelogram.

one

i

F