Емкостной преобразователь усилия

 

ЕМКОСТНОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ . УСИЛИЯ, содержащий основание, упругий элемент, подвижньш и неподвижный , экраны, выполненные в виде коаксиально расположенных цилиндрических гребней , между которыми закреплены цилиндрические электроды с различными температурными коэффициентами линейного расширения, причем подвижный экран связан с основанием через упругий элемент, отличающий ся тем, что, с целью уменьшения габаритов и веса, внутренний электрод выполнен из двух цилиндрических частей с различными температурными коэффи циентами линейного расширения и рав (П ными рабочими диаметрами, причем часть с меньшим коэффициентом линейного расширения расположена на участке рабочего зазора, а с большим вне его. а 00 о

СОЮЗ СОЭЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1)4 G 01 L 1/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ВИьА н ; ".hh, . OCYAAPCTBEHHbIA KOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3689237/24-10 (22) 10. 0.1. 84

-(46) 30.08.85. Бюл. ¹ 32 (72) А. В. Назаренко, Г. В. Кочков и А.M. Лопатин (71) Сибирский государственный научно-исследовательский институт метрологии (53) 531.781(088.8) (56) Васильев A.È., Малюков А.А., Цибин Г.И. Некоторые вопросы созда ния точных тензометрических приборов для измерения силы и массы. — Труды

СНИИМ, Новосибирск, 1971, вып. 13.

Исследование в области механических и тепловых измерений, с. 7-8.

Авторское свидетельство СССР № 932304, кл. G 01 L 1/14, 1980.

„„SU„„1176186 (54) (57) EMKOCTHOH ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

УСИЛИЯ, содержащий основание, упругий элемент, подвижный и неподвижный экраны, выполненные в виде коаксиально расположенных цилиндрических гребней, между которыми закреплены цилиндрические электроды с различными температурными коэффициентами линейного расширения, причем подвижный экран связан с основанием через упругий элемент, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и веса, внутренний электрод выполнен из двух цилиндрических частей с различными температурными коэффициентами линейного расширения и равными рабочими диаметрами, причем часть с меньшим коэффициентом линейного расширения расположена на участке рабочего зазора, а с большим— вне его.

1176186

Составитель В. Родин

Техред Ж. Кастелевич

КоРРектоР Е. Рошко

Редактор Е. Копча

Заказ 5334/4 1 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к измерительной технике, преимущественно к весовой технике, и может применяться в устройствах для измерения массы и силы.

Цель изобретения — уменьшение габаритов и веса емкостного преобразователя.

На чертеже схематично изображен емкостной преобразователь, общий вид.

Емкостной преобразователь для датчиков силы содержит основание 1 с неподвижными цилиндрическими экранами 2, выполненными в виде гребней и с установленными на изоляторах 3, наружным и внутренним электродами

4, причем внутренний электрод состоит из двух частей 5 и 6, подвижного экрана 7, связанного с основанием через упругий элемент 8 ° . 1

Емкостной преобразователь работа1 ет следующим образом.

При приложении измеряемого усилия

P упругий элемент 8 деформируется, в результате чего подвижный экран 7 выходит из межэлектродного зазора и тем самым увеличивает емкость преобразователя, которая пропорциональ,.на измеряемому усилию P. Подбором материалов с соответствующими тепловыми коэффициентами линейного расширения внешнего электрода 4, частей

5 и 6 внутреннего электрода производится компенсация изменения модуля упругости материала упругого элемента 8, а .также дрейфа начальной емкости емкостного преобразователя.

Например, если взять внешний электрод 4 из стали, а часть 6 внут5 реннего электрода из инвара, то rrpH нагревании межэлектродный зазор в верхней части увеличивается, так как коэффициент линейного расширения у стали больше, чем у инвара и, следоt0 вательно, чувствительность (пФ/мм) емкостного преобразователя уменьшается, при этом с повышением температуры уменьшается модуль упругости материала упругого элемента 8 и тем

15 самым увеличивается чувствительность (мм/кг) последнего. Следовательно, уменьшение чувствительности емкостного преобразователя компенсирует увеличение чувствительности упругого

20 элемента и в целом датчик силы имеет постоянную чувствительность при изменении температуры окружающей среды. Одновременно с повышением температуры, так как зазор

25 уменьшается между частью 6 и электродом 4, увеличивается начальная емкость между последними элементами. Для того, чтобы начальная емкость оставалась постоянной при изменении температуры, часть 5 внутреннего электрода выполняют из алюминия, у которого коэффициент линейного расширения больше, чем .у стали. Поэтому между нижней частью 5 электрода и электродом 4 зазор уменьшается и, следовательно, емкость в этой зоне увеличивается.