JPH022105B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH022105B2 JPH022105B2 JP14158783A JP14158783A JPH022105B2 JP H022105 B2 JPH022105 B2 JP H022105B2 JP 14158783 A JP14158783 A JP 14158783A JP 14158783 A JP14158783 A JP 14158783A JP H022105 B2 JPH022105 B2 JP H022105B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crystal
- acceleration
- change
- holding
- loran
- 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.)
- Expired
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 30
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 20
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 6
- 101000860173 Myxococcus xanthus C-factor Proteins 0.000 description 4
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/097—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by vibratory elements
- G01P15/10—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by vibratory elements by vibratory strings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は加速度を測定する加速度センサに関す
るものである。
るものである。
従来の加速度センサの一例として、重錘を片持
梁などにて支持し、加速度による片持梁のひずみ
を抵抗線ひずみ計などを用いて電気抵抗の変化に
変換し測定するものであつた。この種の加速度セ
ンサは電気抵抗を測定するため、抵抗線ひずみ計
を交換するときなどは電気抵抗の調整が難しく、
互換性に乏しかつた。また微小な加速度の検出精
度が悪いという欠点もあつた。さらに加速度の情
報をコンピユータなどに接続する場合、Ａ−Ｄ変
換器が必要であつた。
梁などにて支持し、加速度による片持梁のひずみ
を抵抗線ひずみ計などを用いて電気抵抗の変化に
変換し測定するものであつた。この種の加速度セ
ンサは電気抵抗を測定するため、抵抗線ひずみ計
を交換するときなどは電気抵抗の調整が難しく、
互換性に乏しかつた。また微小な加速度の検出精
度が悪いという欠点もあつた。さらに加速度の情
報をコンピユータなどに接続する場合、Ａ−Ｄ変
換器が必要であつた。
本発明は上記欠点を除去するものであり、互換
性に優れ、検出精度が高く、直接デジタル処理が
可能な加速度センサを提供するものである。
性に優れ、検出精度が高く、直接デジタル処理が
可能な加速度センサを提供するものである。
以下本発明の一実施例を詳細に説明する。
第１〜２図において、１は基体であるセラミツ
ク基板であり、導電ペーストを焼成することによ
り入力パターン２ａ，２ｂ、出力パターン２ｃ、
極性パターン２ｄ、保持パターン２ｅ，２ｆ，２
ｇ，２ｈが設けてある。３，４は圧電振動子であ
るATカツトの水晶振動子であり、厚みすべり振
動を行うものである。水晶振動子３，４は長手方
向がＸ軸と一致する短冊型をしており、両主面に
は駆動電極３ａ，３ａ，４ａ，４ａが形成してあ
る。５，５，６，６は保持バネであり、リン青
銅、ステンレス鋼などから形成されている。保持
バネ５，５の一端は水晶振動子３の駆動電極３
ａ，３ａのそれぞれに導通状態に固着され、他端
は基板１の保持パターン２ｅ，２ｆのそれぞれに
導通状態に固着されている。水晶振動子３はこの
ようにして保持バネ５，５により片持保持されて
いる。保持バネ６，６の一端は水晶振動子４の駆
動電極４ａ，４ａのそれぞれに導通状態に固着さ
れ、他端は基板１の保持パターン２ｇ，２ｈのそ
れぞれに導通状態に固着されている。水晶振動子
４はこのようにして保持バネ６，６により片持保
持され、その自由端は水晶振動子３の自由端と対
向している。水晶振動子３，４の対向する自由端
には係合片７，７が接着などにより固着してあ
る。そして係合片７，７間には質量ｍの重錘８を
支持する支持部材９が張設してある。支持部材９
は本実施例では中央部に重錘８を固着してあり、
両側部はコイルバネ部９ａ，９ａとなつている。
水晶振動子３，４は保持バネ５，５，６，６、係
合片７，７を含めてテフロンコーテイングされて
おり、湿気などの影響により共振周波数が変動し
ないようにしてある。１０は集積回路素子であ
り、水晶振動子３，４をそれぞれ発振させる二つ
の発振回路１０ａ，１０ｂおよびこれらの発振回
路の出力周波数の差と極性を示すミキサ１０ｃを
含んでいる。発振回路１０ａ，１０ｂおよびミキ
サ１０ｃは第３図のように接続されている。第４
図はATカツト水晶振動子Ｑに外力Ｆを加えたと
きの共振周波数の変化率△ｆ／ｆを示している。
直線１１は水晶振動子ＱにＸ軸方向に押力Ｆを加
えた場合の変化率を示しており、約0.1〜
0.2PPM／ｇの値を示す。また直線１２は水晶振
動子ＱにZ′軸方向に押力Ｆを加えた場合の変化率
を示しており、約−0.06PPMの値を示す。水晶
振動子Ｑに反対に張力を与えた場合は上記値の符
号が反対の変化率となる。
ク基板であり、導電ペーストを焼成することによ
り入力パターン２ａ，２ｂ、出力パターン２ｃ、
極性パターン２ｄ、保持パターン２ｅ，２ｆ，２
ｇ，２ｈが設けてある。３，４は圧電振動子であ
るATカツトの水晶振動子であり、厚みすべり振
動を行うものである。水晶振動子３，４は長手方
向がＸ軸と一致する短冊型をしており、両主面に
は駆動電極３ａ，３ａ，４ａ，４ａが形成してあ
る。５，５，６，６は保持バネであり、リン青
銅、ステンレス鋼などから形成されている。保持
バネ５，５の一端は水晶振動子３の駆動電極３
ａ，３ａのそれぞれに導通状態に固着され、他端
は基板１の保持パターン２ｅ，２ｆのそれぞれに
導通状態に固着されている。水晶振動子３はこの
ようにして保持バネ５，５により片持保持されて
いる。保持バネ６，６の一端は水晶振動子４の駆
動電極４ａ，４ａのそれぞれに導通状態に固着さ
れ、他端は基板１の保持パターン２ｇ，２ｈのそ
れぞれに導通状態に固着されている。水晶振動子
４はこのようにして保持バネ６，６により片持保
持され、その自由端は水晶振動子３の自由端と対
向している。水晶振動子３，４の対向する自由端
には係合片７，７が接着などにより固着してあ
る。そして係合片７，７間には質量ｍの重錘８を
支持する支持部材９が張設してある。支持部材９
は本実施例では中央部に重錘８を固着してあり、
両側部はコイルバネ部９ａ，９ａとなつている。
水晶振動子３，４は保持バネ５，５，６，６、係
合片７，７を含めてテフロンコーテイングされて
おり、湿気などの影響により共振周波数が変動し
ないようにしてある。１０は集積回路素子であ
り、水晶振動子３，４をそれぞれ発振させる二つ
の発振回路１０ａ，１０ｂおよびこれらの発振回
路の出力周波数の差と極性を示すミキサ１０ｃを
含んでいる。発振回路１０ａ，１０ｂおよびミキ
サ１０ｃは第３図のように接続されている。第４
図はATカツト水晶振動子Ｑに外力Ｆを加えたと
きの共振周波数の変化率△ｆ／ｆを示している。
直線１１は水晶振動子ＱにＸ軸方向に押力Ｆを加
えた場合の変化率を示しており、約0.1〜
0.2PPM／ｇの値を示す。また直線１２は水晶振
動子ＱにZ′軸方向に押力Ｆを加えた場合の変化率
を示しており、約−0.06PPMの値を示す。水晶
振動子Ｑに反対に張力を与えた場合は上記値の符
号が反対の変化率となる。
つぎに本発明の加速度センサによる加速度の測
定について述べる。水晶振動子３，４は同一種類
のATカツト水晶振動子ｃであり、温度特性、エ
ージング特性なども略等しいものである。そして
水晶発振回路１０ａ，１０ｂの出力周波数は、加
速度が０のときすなわち水晶振動子３，４に加わ
る張力がF0で略等しいときf0になるように設定さ
れている。いま第１〜２図示の加速度センサが矢
印Ａ方向に加速度ａにて移動する場合、左側の水
晶振動子３に加わつていた張力はF0−maとなり、
右側の水晶振動子４に加わつていた張力はF0＋
maとなる。水晶振動子３，４は長手方向がＸ軸
方向であり、Ｘ軸方向の張力が変化するため水晶
発振回路１０ａ，１０ｂの出力周波数3、f4は第
４図示の直線１１に沿つて変化する。すなわち水
晶振動子３に加わる張力が減少するため、水晶発
振回路１０ａの出力周波数は増加しf3＝f0＋△ｆ
となる。また水晶振動子４に加わる張力が増加す
るため、水晶発振回路１０ｂの出力周波数は減少
しf4＝f0−△ｆとなる。上記の△ｆは張力の変化
maに比例するものであり、△ｆ＝kmaである。
そしてミキサ１０ｃの出力は、f3−f4＝２△ｆ＝
2kmaとなり、加速度ａは２倍の出力周波数変化
より求めることができる。また矢印Ａ方向と反対
方向に加速度が働く場合、ミキサ１０ｃの出力は
−2kmaとなり、正負の判別は極性パターン２ｄ
から出力するように設定しておく。このようにし
て加速度の大きさ、方向を二つの水晶振動子の出
力周波数の差より求めるのである。
定について述べる。水晶振動子３，４は同一種類
のATカツト水晶振動子ｃであり、温度特性、エ
ージング特性なども略等しいものである。そして
水晶発振回路１０ａ，１０ｂの出力周波数は、加
速度が０のときすなわち水晶振動子３，４に加わ
る張力がF0で略等しいときf0になるように設定さ
れている。いま第１〜２図示の加速度センサが矢
印Ａ方向に加速度ａにて移動する場合、左側の水
晶振動子３に加わつていた張力はF0−maとなり、
右側の水晶振動子４に加わつていた張力はF0＋
maとなる。水晶振動子３，４は長手方向がＸ軸
方向であり、Ｘ軸方向の張力が変化するため水晶
発振回路１０ａ，１０ｂの出力周波数3、f4は第
４図示の直線１１に沿つて変化する。すなわち水
晶振動子３に加わる張力が減少するため、水晶発
振回路１０ａの出力周波数は増加しf3＝f0＋△ｆ
となる。また水晶振動子４に加わる張力が増加す
るため、水晶発振回路１０ｂの出力周波数は減少
しf4＝f0−△ｆとなる。上記の△ｆは張力の変化
maに比例するものであり、△ｆ＝kmaである。
そしてミキサ１０ｃの出力は、f3−f4＝２△ｆ＝
2kmaとなり、加速度ａは２倍の出力周波数変化
より求めることができる。また矢印Ａ方向と反対
方向に加速度が働く場合、ミキサ１０ｃの出力は
−2kmaとなり、正負の判別は極性パターン２ｄ
から出力するように設定しておく。このようにし
て加速度の大きさ、方向を二つの水晶振動子の出
力周波数の差より求めるのである。
なお支持部材に張力を与える例としてバネを用
いたがこれらに限られず、またバネは片側だけで
もよい。
いたがこれらに限られず、またバネは片側だけで
もよい。
重錘は一方向のみ移動可能にガイドし、加速度
センサを直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に設置し
各軸方向の加速度を求めることもできる。
センサを直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に設置し
各軸方向の加速度を求めることもできる。
また集積回路素子はモールド材にてモールドす
るようにしてもよく、さらに二つの水晶振動子を
含めて封止キヤツプなどにて封入してもよい。
るようにしてもよく、さらに二つの水晶振動子を
含めて封止キヤツプなどにて封入してもよい。
以上述べたように本発明によれば、高精度で高
感度な加速度測定が可能であり、消費電力が極め
て小さく、加速度情報はＡ−Ｄ変換器なしで直接
デジタル処理が可能である。また経時変化が小さ
く、互換性にも優れているなどの効果を奏する。
感度な加速度測定が可能であり、消費電力が極め
て小さく、加速度情報はＡ−Ｄ変換器なしで直接
デジタル処理が可能である。また経時変化が小さ
く、互換性にも優れているなどの効果を奏する。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図は平面
図、第２図は正面図、第３図はブロツク図、第４
図はATカツト水晶振動子に外力を加えたときの
共振周波数変化率を示す特性図である。 ３，４……水晶振動子、８……重錘、９……支
持部材、９ａ……コイルバネ部、１０ａ，１０ｂ
……発振回路、１０ｃ……ミキサ。
図、第２図は正面図、第３図はブロツク図、第４
図はATカツト水晶振動子に外力を加えたときの
共振周波数変化率を示す特性図である。 ３，４……水晶振動子、８……重錘、９……支
持部材、９ａ……コイルバネ部、１０ａ，１０ｂ
……発振回路、１０ｃ……ミキサ。
１ ロランＣ信号を受信する受信部と、一定周期
のサンプリング信号を出力するサンプリング信号
発生手段と、前記受信部により受信されたロラン
Ｃ信号を前記サンプリング信号に基づいてサンプ
リングし保持する保持手段と、該保持手段に保持
されたロラン信号情報をロラン信号の所定周期ご
とに反復記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶
されたロラン信号情報に基づいてロランＣ信号の
有無を判定する判定手段と、前記サンプリング信
号発生手段、保持手段、記憶手段、判定手段の動
作を制御する制御手段とを有することを特徴とす
るロランＣ信号の自動検出装置。
のサンプリング信号を出力するサンプリング信号
発生手段と、前記受信部により受信されたロラン
Ｃ信号を前記サンプリング信号に基づいてサンプ
リングし保持する保持手段と、該保持手段に保持
されたロラン信号情報をロラン信号の所定周期ご
とに反復記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶
されたロラン信号情報に基づいてロランＣ信号の
有無を判定する判定手段と、前記サンプリング信
号発生手段、保持手段、記憶手段、判定手段の動
作を制御する制御手段とを有することを特徴とす
るロランＣ信号の自動検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14158783A JPS6033057A (ja) | 1983-08-02 | 1983-08-02 | 加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14158783A JPS6033057A (ja) | 1983-08-02 | 1983-08-02 | 加速度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033057A JPS6033057A (ja) | 1985-02-20 |
| JPH022105B2 true JPH022105B2 (ja) | 1990-01-16 |
Family
ID=15295470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14158783A Granted JPS6033057A (ja) | 1983-08-02 | 1983-08-02 | 加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033057A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01284916A (ja) * | 1988-05-12 | 1989-11-16 | Canon Inc | 座標入力装置 |
| JP2732287B2 (ja) * | 1989-03-23 | 1998-03-25 | 東洋通信機株式会社 | 加速度センサ |
| CN111046578B (zh) * | 2019-12-24 | 2023-07-14 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种石英振梁加速度计建立输出模型的方法 |
-
1983
- 1983-08-02 JP JP14158783A patent/JPS6033057A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6033057A (ja) | 1985-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3238789A (en) | Vibrating bar transducer | |
| CA1234705A (en) | Angular velocity sensor | |
| US4507970A (en) | Pressure sensitive element and a sensor comprising such an element | |
| US4215570A (en) | Miniature quartz resonator force transducer | |
| US3274828A (en) | Force sensor | |
| JPH0769230B2 (ja) | 振動ビーム力トランスデューサ | |
| EP0161533A2 (en) | Resonator temperature transducer | |
| JPH09502274A (ja) | 定電界で駆動されるマイクロビームによる共振ゲージ | |
| US4587853A (en) | Vibration type force detector | |
| US2984111A (en) | Accelerometer | |
| US3505866A (en) | Single tine digital force transducer | |
| JPH0520693B2 (ja) | ||
| US5315874A (en) | Monolithic quartz resonator accelerometer | |
| US3033043A (en) | Digital accelerometer system | |
| GB1088940A (en) | Improvements in or relating to pressure responsive vibrating tubes | |
| Helsel et al. | A navigation grade micro-machined silicon accelerometer | |
| WO1981000933A1 (en) | Force balanced piezoelectric vibratory rate sensor | |
| EP0518200A1 (en) | Oscillator type accelerometer | |
| JPH022105B2 (ja) | ||
| JPH0236188B2 (ja) | ||
| US5696322A (en) | Vibrating gyroscope | |
| JPH0334829B2 (ja) | ||
| JPH0334828B2 (ja) | ||
| JPS6248174B2 (ja) | ||
| JPH035876Y2 (ja) |