CN2383055Y - 变极距差动电容式力传感器 - Google Patents
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Abstract
一种变极距差动电容式力传感器,它包括一承受压力的力臂板、弹性体、安装在弹性体下的电容极板以及穿过力臂板,弹性体和电容极板中间的传力杆,其中电容极板为三层结构,其上、下极板为固定不动的定极板,而中间极板为动极板,动极板通过绝缘垫圈与动端销轴连接,两个定极板通过绝缘垫圈与定端销轴连接。弹性体的应变区中部开设平行双孔型槽孔。本实用新型结构简单合理,具有温度系数补偿功能,具有较高的灵敏度和精确度。
Description
本实用新型涉及一种电容式力传感器，尤其是一种弹性体具有变极距、电容极板为差动式结构的电容式力传感器。
目前人体测量等不要求较高精度的测量场合，电子秤常采用成本低廉、使用的方便的电容式传感器。现有的电容式力传感器的结构是通过传动杆受力，向下拉，由于弹性体一端固定，而力臂板受力压下弹性体的不固定端，弹性体形变，带动电容的动极板移动，产生电容的变化，从而传递出受力而改变的电信号，完成力的传感过程。这种结构首先，由于动、静两个电容极板间电容值小，又是单电容，容易受电路分布电容等因素的影响，灵敏度较低，精度也低。另外，现有的弹性体的应变部位为矩形槽孔，因此应变变化量不明显，也难以使电容极板产生平行的位移，再次造成精度的降低和误差的提高。
本实用新型的目的在于提供一种变极距差动电容式力传感器，其灵敏度高，误差小，并且具有温度补偿功能。
本实用新型的目的是这样实现的：一种变极距差动电容式力传感器，它包括一承受压力的力臂板、弹性体、安装在弹性体下的电容极板以及穿过力臂板、弹性体和电容极板中间的传力杆，其中所述的电容极板为三层结构，其上、下极板为固定不动的定极板，而中间极板为动极板，动极板通过绝缘垫圈与动端销轴连接，两个定极板通过绝缘垫圈与定端销轴连接。
所述的弹性体的应变区中部开设平行双孔型槽孔。
根据上述技术方案分析可知，本实用新型具有如下优点：
1、由于差动式电容极板结构，具有温度系数补偿的功能，克服固有因素的干扰，明显提高的灵敏度和精确度。
2、弹性体应变区的结构大大提高的变形灵敏度，同时可使极板平行位移，进一步提高信号的精确程度。
下面结合附图和具体实施方案对本实用新型做进一步的详细说明。
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型剖面结构示意图；
图3为本实用新型的动极板结构示意图；
图4为本实用新型的定极板结构示意图；
图5为本实用新型的弹性体结构示意图。
参见图1，给出了本实用新型结构示意图。本实用新型为一种变极距差动电容式力传感器，它包括一承受压力的力臂板1，力臂板1的一端固接弹性体2的动端3，力臂板1上设有传力杆套设的孔洞；弹性体2的另一端为定端4，电容极板5、6、7安装在弹性体2下；传力杆8穿弹性体2和电容极板5、6、7的中间。
如图2、3、4所示，本实用新型的电容极板5、6、7为三层结构，其上、下极板为固定不动的定极板5、7，而中间极板为动极板6，动极板6通过绝缘垫圈与动端3销轴连接，两个定极板5、7通过绝缘垫圈与定端4销轴连接，因此动端3销轴穿过定极板5、7上相应的孔洞，而不与定极板5、7接触；定端4销轴也不与动极板6接触。当传力杆8受力，向下拉动力臂板1时，弹性体2受力为S形，动极板6随着动端3销轴位移，由于其上、下均为定极板5、7，因此其相对上、下极板的总位移变化量成为两者之合，提高了灵敏度，同时相对的差动值，减去了温度系数的影响和固有的参数影响，进一步提高了其精确度。
如图5所示，本实用新型的弹性体2的应变区中部开设平行双孔型槽孔9、10。由于两端槽孔9、10的存在，变形区的宽度较窄，因此在受S形力时，成为弯曲变形最大处，容易产生明显的应变，灵敏度提高。再由于弹性体两边结构对称，S形受力时更容易保证电容极板平行位移。所以这种弹性体应变区的结构大大提高的变形灵敏度，并且进一步提高信号的精确程度，方便后续信号处理。
Claims (2)
1、一种变极距差动电容式力传感器，它包括一承受压力的力臂板、弹性体、安装在弹性体下的电容极板以及穿过力臂板、弹性体和电容极板中间的传力杆，其特征在于：所述的电容极板为三层结构，其中上、下极板为固定不动的定极板，而中间极板为动极板，动极板通过绝缘垫圈与动端销轴连接，两个定极板通过绝缘垫圈与定端销轴连接。
2、根据权利要求1所述的变极距差动电容式力传感器，其特征在于：所述的弹性体的应变区中部开设平行双孔型槽孔。
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| CN 99241984 CN2383055Y (zh) | 1999-08-19 | 1999-08-19 | 变极距差动电容式力传感器 |
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- 1999-08-19 CN CN 99241984 patent/CN2383055Y/zh not_active Expired - Fee Related
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