專利名稱：變極距差動電容式力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電容式力傳感器，尤其是一種彈性體具有變極距、電容極板為差動式結(jié)構(gòu)的電容式力傳感器。
目前人體測量等不要求較高精度的測量場合，電子秤常采用成本低廉、使用的方便的電容式傳感器?，F(xiàn)有的電容式力傳感器的結(jié)構(gòu)是通過傳動桿受力，向下拉，由于彈性體一端固定，而力臂板受力壓下彈性體的不固定端，彈性體形變，帶動電容的動極板移動，產(chǎn)生電容的變化，從而傳遞出受力而改變的電信號，完成力的傳感過程。這種結(jié)構(gòu)首先，由于動、靜兩個電容極板間電容值小，又是單電容，容易受電路分布電容等因素的影響，靈敏度較低，精度也低。另外，現(xiàn)有的彈性體的應(yīng)變部位為矩形槽孔，因此應(yīng)變變化量不明顯，也難以使電容極板產(chǎn)生平行的位移，再次造成精度的降低和誤差的提高。
本實用新型的目的在于提供一種變極距差動電容式力傳感器，其靈敏度高，誤差小，并且具有溫度補(bǔ)償功能。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種變極距差動電容式力傳感器，它包括一承受壓力的力臂板、彈性體、安裝在彈性體下的電容極板以及穿過力臂板、彈性體和電容極板中間的傳力桿，其中所述的電容極板為三層結(jié)構(gòu)，其上、下極板為固定不動的定極板，而中間極板為動極板，動極板通過絕緣墊圈與動端銷軸連接，兩個定極板通過絕緣墊圈與定端銷軸連接。
所述的彈性體的應(yīng)變區(qū)中部開設(shè)平行雙孔型槽孔。
根據(jù)上述技術(shù)方案分析可知，本實用新型具有如下優(yōu)點1、由于差動式電容極板結(jié)構(gòu)，具有溫度系數(shù)補(bǔ)償?shù)墓δ?，克服固有因素的干擾，明顯提高的靈敏度和精確度。
2、彈性體應(yīng)變區(qū)的結(jié)構(gòu)大大提高的變形靈敏度，同時可使極板平行位移，進(jìn)一步提高信號的精確程度。
以下結(jié)合附圖和具體實施方案對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型的動極板結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型的定極板結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型的彈性體結(jié)構(gòu)示意圖。
參見圖1，給出了本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型為一種變極距差動電容式力傳感器，它包括一承受壓力的力臂板1，力臂板1的一端固接彈性體2的動端3，力臂板1上設(shè)有傳力桿套設(shè)的孔洞；彈性體2的另一端為定端4，電容極板5、6、7安裝在彈性體2下；傳力桿8穿彈性體2和電容極板5、6、7的中間。
如圖2、3、4所示，本實用新型的電容極板5、6、7為三層結(jié)構(gòu)，其上、下極板為固定不動的定極板5、7，而中間極板為動極板6，動極板6通過絕緣墊圈與動端3銷軸連接，兩個定極板5、7通過絕緣墊圈與定端4銷軸連接，因此動端3銷軸穿過定極板5、7上相應(yīng)的孔洞，而不與定極板5、7接觸；定端4銷軸也不與動極板6接觸。當(dāng)傳力桿8受力，向下拉動力臂板1時，彈性體2受力為S形，動極板6隨著動端3銷軸位移，由于其上、下均為定極板5、7，因此其相對上、下極板的總位移變化量成為兩者之合，提高了靈敏度，同時相對的差動值，減去了溫度系數(shù)的影響和固有的參數(shù)影響，進(jìn)一步提高了其精確度。
如圖5所示，本實用新型的彈性體2的應(yīng)變區(qū)中部開設(shè)平行雙孔型槽孔9、10。由于兩端槽孔9、10的存在，變形區(qū)的寬度較窄，因此在受S形力時，成為彎曲變形最大處，容易產(chǎn)生明顯的應(yīng)變，靈敏度提高。再由于彈性體兩邊結(jié)構(gòu)對稱，S形受力時更容易保證電容極板平行位移。所以這種彈性體應(yīng)變區(qū)的結(jié)構(gòu)大大提高的變形靈敏度，并且進(jìn)一步提高信號的精確程度，方便后續(xù)信號處理。
權(quán)利要求1.一種變極距差動電容式力傳感器，它包括一承受壓力的力臂板、彈性體、安裝在彈性體下的電容極板以及穿過力臂板、彈性體和電容極板中間的傳力桿，其特征在于所述的電容極板為三層結(jié)構(gòu)，其中上、下極板為固定不動的定極板，而中間極板為動極板，動極板通過絕緣墊圈與動端銷軸連接，兩個定極板通過絕緣墊圈與定端銷軸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變極距差動電容式力傳感器，其特征在于所述的彈性體的應(yīng)變區(qū)中部開設(shè)平行雙孔型槽孔。
專利摘要一種變極距差動電容式力傳感器,它包括一承受壓力的力臂板、彈性體、安裝在彈性體下的電容極板以及穿過力臂板,彈性體和電容極板中間的傳力桿,其中電容極板為三層結(jié)構(gòu),其上、下極板為固定不動的定極板,而中間極板為動極板,動極板通過絕緣墊圈與動端銷軸連接,兩個定極板通過絕緣墊圈與定端銷軸連接。彈性體的應(yīng)變區(qū)中部開設(shè)平行雙孔型槽孔。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單合理,具有溫度系數(shù)補(bǔ)償功能,具有較高的靈敏度和精確度。
文檔編號G01L1/14GK2383055SQ9924198
公開日2000年6月14日 申請日期1999年8月19日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月19日
發(fā)明者陳玉鵬 申請人:陳玉鵬