JPS58129221A - 計量装置 - Google Patents
計量装置Info
- Publication number
- JPS58129221A JPS58129221A JP1237682A JP1237682A JPS58129221A JP S58129221 A JPS58129221 A JP S58129221A JP 1237682 A JP1237682 A JP 1237682A JP 1237682 A JP1237682 A JP 1237682A JP S58129221 A JPS58129221 A JP S58129221A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- dielectric
- capacity
- capacitance
- conductor plates
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G3/00—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
- G01G3/12—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ばねのたわみによる静電容量の変化を重量検
出手段として用いた計量装置に関する。
出手段として用いた計量装置に関する。
従来、計量装置の重量検出手段として、ばねの撓みによ
る変位を、変位センサーで読み取るものがある。なおそ
の変位センサーとして静電容量の変化を利用する検出手
段が用いられている。
る変位を、変位センサーで読み取るものがある。なおそ
の変位センサーとして静電容量の変化を利用する検出手
段が用いられている。
このような検出手段は第6図aに示すように、二つの導
体板26.27によりコンデンサを形成し、前記導体板
26.27をX又はY方向に移動させて、導体板26.
27の間の静電容量Cを変化させる構成のものが用いら
れる。この場合、静ε。は空隙部の誘電率、Sは対向部
の面積、tは導体間の距離、kは定数である。
体板26.27によりコンデンサを形成し、前記導体板
26.27をX又はY方向に移動させて、導体板26.
27の間の静電容量Cを変化させる構成のものが用いら
れる。この場合、静ε。は空隙部の誘電率、Sは対向部
の面積、tは導体間の距離、kは定数である。
捷た第5図すは二つの導体板28.29の間に可動極板
30を設ける差動容量形変位センサで、導体板28.2
9間に電圧Ei印加し、導体板28と極板30の間及び
導体板29と極板3oとの間の電圧E1.E2より電位
差E1− E2’1illl定すると、ΔE= El−
E2= E 、 となりΔEは変位Xに比例する。
30を設ける差動容量形変位センサで、導体板28.2
9間に電圧Ei印加し、導体板28と極板30の間及び
導体板29と極板3oとの間の電圧E1.E2より電位
差E1− E2’1illl定すると、ΔE= El−
E2= E 、 となりΔEは変位Xに比例する。
−F記した変位センサは計量装置においてもすでに実用
化されているが、軽荷重のはかり(例えば秤量1〜2に
9以下のもの)に利用するには、導体からなる極板の重
量を無視できないこと、また極板間の静電容量が小さい
こと(出力インピーダンスが高い)などのために浮遊容
量の影響を受は易く、取扱いが面倒であるなどの欠点が
あった。
化されているが、軽荷重のはかり(例えば秤量1〜2に
9以下のもの)に利用するには、導体からなる極板の重
量を無視できないこと、また極板間の静電容量が小さい
こと(出力インピーダンスが高い)などのために浮遊容
量の影響を受は易く、取扱いが面倒であるなどの欠点が
あった。
本発明は静電容量式変位センサー金利用した計吐装置に
おいて、特に静電容量を大きく形成し、出力インピーダ
ンスを低くしで浮遊容量の影響を改善して上記欠点を除
去したものである。
おいて、特に静電容量を大きく形成し、出力インピーダ
ンスを低くしで浮遊容量の影響を改善して上記欠点を除
去したものである。
以下、本発明を上皿ばね秤に応用した実施例と共に説明
する。第1図、第2図において1は基板。
する。第1図、第2図において1は基板。
2は基板1上に設けた支柱、3は皿受棒に相当する板部
材で上部に皿6を取付ける。4はさおに相当する二枚の
ばね4m、4bからなる平板ばね、6はステーに相当す
る平板ばねで、2枚のばねにより構成されている。7は
計量用のコイルばねであり、柱2の上方に延長した部分
8と皿受棒に相当する板部材3の下方の延長部分9との
間に掛は渡しである。10t/′i、前記延長部分9の
先端の穴に貫通させたフック、1111″t、調整子、
12は零点調節ねじ、13はそのねじ12を操作するナ
ツト、14は同じくゆるみ止めばねである。16は基板
1に絶縁体15で等間隔に保持した導体板で、第4図に
示すように導体板16を一枚おきに並列接続してコンデ
ンサの両極板を作り、端子1了、1819は板部材3に
取付けたアーム19で、絶縁材料で作られた誘電体20
(例えばポリエステル。
材で上部に皿6を取付ける。4はさおに相当する二枚の
ばね4m、4bからなる平板ばね、6はステーに相当す
る平板ばねで、2枚のばねにより構成されている。7は
計量用のコイルばねであり、柱2の上方に延長した部分
8と皿受棒に相当する板部材3の下方の延長部分9との
間に掛は渡しである。10t/′i、前記延長部分9の
先端の穴に貫通させたフック、1111″t、調整子、
12は零点調節ねじ、13はそのねじ12を操作するナ
ツト、14は同じくゆるみ止めばねである。16は基板
1に絶縁体15で等間隔に保持した導体板で、第4図に
示すように導体板16を一枚おきに並列接続してコンデ
ンサの両極板を作り、端子1了、1819は板部材3に
取付けたアーム19で、絶縁材料で作られた誘電体20
(例えばポリエステル。
ポリエチレンなどのプラスチック部材)を各導体板16
の空隙に吊り下げる。なおアーム19と誘電体20は緩
やかに嵌合させて、導体板16との組合せ精度に余裕を
与えると共に、板部材3の水平方向の変位の影響をなく
している。
の空隙に吊り下げる。なおアーム19と誘電体20は緩
やかに嵌合させて、導体板16との組合せ精度に余裕を
与えると共に、板部材3の水平方向の変位の影響をなく
している。
上記構成の実施例において、皿e上に測定しようとする
物体を載せれば、その重量に応じて平板ばね4,6が撓
み、これに連結したアーム19が下降する。この結果、
端子17.18間の容量が変化し、その端子間電圧が変
化するため、重量の測定を行なうことができる。
物体を載せれば、その重量に応じて平板ばね4,6が撓
み、これに連結したアーム19が下降する。この結果、
端子17.18間の容量が変化し、その端子間電圧が変
化するため、重量の測定を行なうことができる。
次に容量の値に関係する各種パラメータと静電容量の関
係を第4図において説明する。
係を第4図において説明する。
いま、2枚の導体板間VCI枝の誘電体を挿入する1組
のコンデンサを考える。ここで71は導体板16の長さ
、tは導体板16間の空隙、t′は誘電体20の厚さ、
Iは誘電体20が挿入された長さ、εは誘電体2oの誘
電率、ε。は空気の誘電率である。
のコンデンサを考える。ここで71は導体板16の長さ
、tは導体板16間の空隙、t′は誘電体20の厚さ、
Iは誘電体20が挿入された長さ、εは誘電体2oの誘
電率、ε。は空気の誘電率である。
このようなコンデンサにおいて、誘電体20の幅も便宜
上lとすれば、誘電体20の挿入された部分の静電容量
Caは次のようになる。(但し、R−ε(t+t’)十
ε。t’) 誘電体20の入っていない部分の静電容量Cbは次のよ
うになる。
上lとすれば、誘電体20の挿入された部分の静電容量
Caは次のようになる。(但し、R−ε(t+t’)十
ε。t’) 誘電体20の入っていない部分の静電容量Cbは次のよ
うになる。
よって、このコンデンサの静電容t C0は次のように
なる。
なる。
の式において、第一項の
ないときのコンデンサの容量を表わす。一方、第化は、
秤りの可動部分の上下ストロークに対応した誘電体22
の挿入長さIに一次的に比例することが解る。
秤りの可動部分の上下ストロークに対応した誘電体22
の挿入長さIに一次的に比例することが解る。
コンデンサが上記のN個のコンデンサの組合せで構成さ
れている場合、全体の容量帽子17.18間の容量)C
Ntl′i、へ−N−C0となり、静電容量を1組の場
合の10倍程度に設定するのはきわめて容易である。
れている場合、全体の容量帽子17.18間の容量)C
Ntl′i、へ−N−C0となり、静電容量を1組の場
合の10倍程度に設定するのはきわめて容易である。
第3図は他の実施例を示すもので、第1図および第2図
に示した実施例とはコンデンサ部分を支柱2′、皿受棒
に相当する板部材3′、及び2組の平行板ばね4’、6
’の内側に設けた点において相違している。計量用のコ
イルばね7′は池に基板1′上にばね掛け26を設けて
板部材3′の下方と掛は渡されている。誘電体22はア
ーム23に複数枚、くシ状に固定されている。導電板2
1は絶縁枠24を用いて基板1′に複数枚くし状に取付
けられている。なお導電板21の各空隙に誘電体22が
対応させて配置されている。
に示した実施例とはコンデンサ部分を支柱2′、皿受棒
に相当する板部材3′、及び2組の平行板ばね4’、6
’の内側に設けた点において相違している。計量用のコ
イルばね7′は池に基板1′上にばね掛け26を設けて
板部材3′の下方と掛は渡されている。誘電体22はア
ーム23に複数枚、くシ状に固定されている。導電板2
1は絶縁枠24を用いて基板1′に複数枚くし状に取付
けられている。なお導電板21の各空隙に誘電体22が
対応させて配置されている。
この実施例も前述した実施例と同様に容量の変化により
重量測定を行なうことができる。そしてこれらの実施例
では誘電体20.22が前述のようにプラスチック部材
で軽量のため、多枚数で構成でき導体板16.21も多
枚数の構成が可能になる特長を有する。
重量測定を行なうことができる。そしてこれらの実施例
では誘電体20.22が前述のようにプラスチック部材
で軽量のため、多枚数で構成でき導体板16.21も多
枚数の構成が可能になる特長を有する。
次に他の実施例を第6図、第7図によって説明する。同
図において、支柱27に複数枚のくし状VCシた導体板
33と34の2組のコンデンサを絶縁体36で取付ける
。また皿受は棒に相当する板部材3’KFi誘電体32
をくし状に固定1各誘電体31が各導体板33と34の
空隙中36を契印37のように上下に変位可能に構成す
る。2組のコンデンサは第7図のように導体板を1枚お
きに交互に接続して、あたかも第3図〜第4図の構造を
2組、二段に重ねたものとし上段のコンデンサと下段の
コンデンサの容量が同じになる中央の高さに誘電体31
の高さを調節しておく。荷重と共に誘電体31の高さが
変位すると、上段の静電る。したがって変化分は同等で
あり小型軽量化した差動容量形変位センサが構成出来る
。
図において、支柱27に複数枚のくし状VCシた導体板
33と34の2組のコンデンサを絶縁体36で取付ける
。また皿受は棒に相当する板部材3’KFi誘電体32
をくし状に固定1各誘電体31が各導体板33と34の
空隙中36を契印37のように上下に変位可能に構成す
る。2組のコンデンサは第7図のように導体板を1枚お
きに交互に接続して、あたかも第3図〜第4図の構造を
2組、二段に重ねたものとし上段のコンデンサと下段の
コンデンサの容量が同じになる中央の高さに誘電体31
の高さを調節しておく。荷重と共に誘電体31の高さが
変位すると、上段の静電る。したがって変化分は同等で
あり小型軽量化した差動容量形変位センサが構成出来る
。
以上各実施例により説明したように、本発明によれば静
電容量を大きく(出力インピーダンスを低く)設定でき
、浮遊容量の影響を改善でき、従来のものに比して10
倍以上の静電容量のものが容易に得られる。1だ構造が
簡単とな9、プラスチック板と鋼板など安価な材料で構
成できる。さらに従来の装置は秤の可動部分に導体板を
取付けることになり、導体板の重量が大きく軽荷重用秤
には不適当・であったが、本発明によれば、秤の可動部
分に取付けるのは軽量な誘電体であるから、軽荷重用秤
にも適用できる。
電容量を大きく(出力インピーダンスを低く)設定でき
、浮遊容量の影響を改善でき、従来のものに比して10
倍以上の静電容量のものが容易に得られる。1だ構造が
簡単とな9、プラスチック板と鋼板など安価な材料で構
成できる。さらに従来の装置は秤の可動部分に導体板を
取付けることになり、導体板の重量が大きく軽荷重用秤
には不適当・であったが、本発明によれば、秤の可動部
分に取付けるのは軽量な誘電体であるから、軽荷重用秤
にも適用できる。
第1図は本発明の一実施例による計量装置の上面図、第
2図は同平面図、第3図および第4図は他の実施例の上
面図及び要部詳細図、第5図a。 bは静電容量センサーの原理的構造を示す側面図、第6
図および第7図はさらに他の実施例の上面図及び侠部詳
細図でちる。 4・・・・・・平板バネ−16・・・・・・導体板S1
7゜18・・・・・・端子%20・・・・・・誘電体。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名11
図 5 13図 θ′ 第4図 第5図 ta) 16図 6″ 17図 −去 手続補正書(8戊) 昭和67年6 月lO日 特許庁長官殿 1事件の表示 昭和67年特許願第12376 9 2発明の名称 計量装置 3補正をする者 代表者 山 下 俊 彦 4代理人 〒571 住 所 大阪府門真市大字門覧1006番地松下電器
産業株式会社内 6補正の命令 」、補正の内容 第6図を別紙の通り補正致します。 15図 9〃
2図は同平面図、第3図および第4図は他の実施例の上
面図及び要部詳細図、第5図a。 bは静電容量センサーの原理的構造を示す側面図、第6
図および第7図はさらに他の実施例の上面図及び侠部詳
細図でちる。 4・・・・・・平板バネ−16・・・・・・導体板S1
7゜18・・・・・・端子%20・・・・・・誘電体。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名11
図 5 13図 θ′ 第4図 第5図 ta) 16図 6″ 17図 −去 手続補正書(8戊) 昭和67年6 月lO日 特許庁長官殿 1事件の表示 昭和67年特許願第12376 9 2発明の名称 計量装置 3補正をする者 代表者 山 下 俊 彦 4代理人 〒571 住 所 大阪府門真市大字門覧1006番地松下電器
産業株式会社内 6補正の命令 」、補正の内容 第6図を別紙の通り補正致します。 15図 9〃
Claims (1)
- 複数の平行導体板を一定間隔に間隙を設けて積層され、
前記平行導体板を一枚お−に並列接続して形成されたコ
ンデンサ、ばね秤・・〕被計蓋物の質重に応じて変位す
る可動部分、お】、び前記可動部分の変位に応じて前記
対向電極板の各々の間隙に挿入される複数枚の絶縁板か
らなる誘電体を設けたことを特徴とする計量装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1237682A JPS58129221A (ja) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | 計量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1237682A JPS58129221A (ja) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | 計量装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58129221A true JPS58129221A (ja) | 1983-08-02 |
JPS632452B2 JPS632452B2 (ja) | 1988-01-19 |
Family
ID=11803545
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1237682A Granted JPS58129221A (ja) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | 計量装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58129221A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6379508U (ja) * | 1986-11-14 | 1988-05-26 | ||
JPH07225106A (ja) * | 1994-01-28 | 1995-08-22 | Samsung Heavy Ind Co Ltd | 微細変位に対するハンドルの回転感知センサー及び制御装置 |
JP2001242027A (ja) * | 2000-01-06 | 2001-09-07 | Rosemount Inc | 可動誘電体を有する容量型圧力感知装置 |
JP2011133329A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Anritsu Sanki System Co Ltd | 秤 |
JP2015102535A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-04 | アズビル株式会社 | 静電容量型角度センサ |
-
1982
- 1982-01-28 JP JP1237682A patent/JPS58129221A/ja active Granted
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6379508U (ja) * | 1986-11-14 | 1988-05-26 | ||
JPH07225106A (ja) * | 1994-01-28 | 1995-08-22 | Samsung Heavy Ind Co Ltd | 微細変位に対するハンドルの回転感知センサー及び制御装置 |
JP2001242027A (ja) * | 2000-01-06 | 2001-09-07 | Rosemount Inc | 可動誘電体を有する容量型圧力感知装置 |
JP2011133329A (ja) * | 2009-12-24 | 2011-07-07 | Anritsu Sanki System Co Ltd | 秤 |
JP2015102535A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-04 | アズビル株式会社 | 静電容量型角度センサ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS632452B2 (ja) | 1988-01-19 |
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