JPH0315801B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0315801B2 JPH0315801B2 JP59271547A JP27154784A JPH0315801B2 JP H0315801 B2 JPH0315801 B2 JP H0315801B2 JP 59271547 A JP59271547 A JP 59271547A JP 27154784 A JP27154784 A JP 27154784A JP H0315801 B2 JPH0315801 B2 JP H0315801B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- shape
- circuit
- electric circuit
- sma
- 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 - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F5/00—Coils
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- Filters And Equalizers (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は形状記憶合金を用いた電気回路に関
するものである。
するものである。
最近、形状記憶合金（Shape Memory Alloy
以下SMAと云う）は、温度センサーとそのセン
サーによつて自らアクチエーターとして動作する
二つの機能を合わせ持つ合金であり、その利用範
囲も拡がつている。例えば、S59.11.9朝日新聞
（朝刊）「くらしの科学」に種々の応用が紹介さ
れ、またKKアグネ「金属」1984年５月号Vol
54、No.5 P2〜８にはエアコンの風向調節機構へ
の実用化について記載されている。
以下SMAと云う）は、温度センサーとそのセン
サーによつて自らアクチエーターとして動作する
二つの機能を合わせ持つ合金であり、その利用範
囲も拡がつている。例えば、S59.11.9朝日新聞
（朝刊）「くらしの科学」に種々の応用が紹介さ
れ、またKKアグネ「金属」1984年５月号Vol
54、No.5 P2〜８にはエアコンの風向調節機構へ
の実用化について記載されている。
一般の金属では、弾性限界を越えて変形すると
塑性変形となり、永久に形状は元にもどらない。
しかし、SMAは塑性ひずみを加えても形状が回
復する。これは、変形の可逆的なマルテンサイト
変態によつて行なわれ、高温で記憶した形状をマ
ルテンサイト変態を起す温度以下の低温にして変
形する。これを逆に高温にして行くとマルテンサ
イト相から元の母相への逆変態が起り、高温時記
憶した元の形状に変形する。
塑性変形となり、永久に形状は元にもどらない。
しかし、SMAは塑性ひずみを加えても形状が回
復する。これは、変形の可逆的なマルテンサイト
変態によつて行なわれ、高温で記憶した形状をマ
ルテンサイト変態を起す温度以下の低温にして変
形する。これを逆に高温にして行くとマルテンサ
イト相から元の母相への逆変態が起り、高温時記
憶した元の形状に変形する。
この合金はTi―Ni系とCu系があり、Cu系には
Cu−Zn合金、Cu−Al合金、Cu−Zn−Al合金等
が用いられている。
Cu−Zn合金、Cu−Al合金、Cu−Zn−Al合金等
が用いられている。
変形を生じる温度は、合金の種類や加工、熱処
理等によつて異なり、所定の温度で変形を生じる
ようにし、種々の応用がなされている。
理等によつて異なり、所定の温度で変形を生じる
ようにし、種々の応用がなされている。
従来のSMAの利用は、いずれも温度センサー
とその機械的動作を用いたものであり、電気回路
の素子として利用されている例は、サーモスタツ
ト（これも機械的動作の利用であるが）に用いら
れるぐらいであつた。
とその機械的動作を用いたものであり、電気回路
の素子として利用されている例は、サーモスタツ
ト（これも機械的動作の利用であるが）に用いら
れるぐらいであつた。
この発明はSMAを電気回路素子として用いた
電気回路を実現することを目的としている。
電気回路を実現することを目的としている。
この発明の電気回路は、コイル状に変形する
SMAを可変インピーダンス素子として電気回路
を構成したものである。
SMAを可変インピーダンス素子として電気回路
を構成したものである。
この発明の電気回路は、所定の変形温度以上ま
たは以下になると、SMAがコイル状に変化して
電気回路のインダクタンスが変化し、その電気回
路の回路常数が変化する。
たは以下になると、SMAがコイル状に変化して
電気回路のインダクタンスが変化し、その電気回
路の回路常数が変化する。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第１図ａおよびｂにおいて、１は形状記憶合
金（SMA）線である。まず、第１図ｂのコイル
状の形を高温で記憶させておき、低温度で第１図
ａの直線状に変形しておく。ここで周囲温度また
は、SMA線１の温度が所定の変形温度以上にな
ると、元の記憶していた形状に変形し第１図ｂの
形状になる。このSMAを電気回路のインピーダ
ンス素子として用いれば所定の変形温度を境にし
て回路のインピーダンスを変化することができ
る。
る。第１図ａおよびｂにおいて、１は形状記憶合
金（SMA）線である。まず、第１図ｂのコイル
状の形を高温で記憶させておき、低温度で第１図
ａの直線状に変形しておく。ここで周囲温度また
は、SMA線１の温度が所定の変形温度以上にな
ると、元の記憶していた形状に変形し第１図ｂの
形状になる。このSMAを電気回路のインピーダ
ンス素子として用いれば所定の変形温度を境にし
て回路のインピーダンスを変化することができ
る。
その実施例を第２図に示す。２はキヤパシタ
ー、３は交流電源である。常温では第２図ａの状
態で所定の変形温度以上になると、第２図ｂの形
状になる。このとき、SMA線１のコイルのイン
ダクタンス(L)と、キヤパシターのキヤパシタンス
(C)とで交流電源３の周波数に直列共振する共振回
路を形成するようにしておけば、所定温度以上に
なつたことを共振状態の有無で知ることができ
る。この回路を用いて、例えば火災報知器として
共振回路から信号を取り出して通報したり、また
この回路からアンテナを通して電波を発生させ通
報やモニタリングに用いたりすることができる。
即ち、無接点の温度センサーとして用いることが
できる。この例では、直列共振回路としたが、並
列共振回路を構成するようにしてもよいし、ま
た、増幅器のゲイン調整やゲイン補正、位相補
正、またブリツジ回路の１アーム中に用いて、そ
の信号を取り出したり、交流負荷と直列に用いて
過電流が流れて、SMA線の温度が上昇すると、
そのコイルのＬ分が電流を自動的に制限したり、
Ｌ分の両端の電位差を検出して、その検出信号で
回路を切断したりすることができる。これはIC
回路の過熱の保護用としても利用できる。また、
このコイルをACやDCの電磁石として用いて、即
ちコイルからの磁束を利用したり、磁束を検出し
たりして種々の応用をすることができる。
ー、３は交流電源である。常温では第２図ａの状
態で所定の変形温度以上になると、第２図ｂの形
状になる。このとき、SMA線１のコイルのイン
ダクタンス(L)と、キヤパシターのキヤパシタンス
(C)とで交流電源３の周波数に直列共振する共振回
路を形成するようにしておけば、所定温度以上に
なつたことを共振状態の有無で知ることができ
る。この回路を用いて、例えば火災報知器として
共振回路から信号を取り出して通報したり、また
この回路からアンテナを通して電波を発生させ通
報やモニタリングに用いたりすることができる。
即ち、無接点の温度センサーとして用いることが
できる。この例では、直列共振回路としたが、並
列共振回路を構成するようにしてもよいし、ま
た、増幅器のゲイン調整やゲイン補正、位相補
正、またブリツジ回路の１アーム中に用いて、そ
の信号を取り出したり、交流負荷と直列に用いて
過電流が流れて、SMA線の温度が上昇すると、
そのコイルのＬ分が電流を自動的に制限したり、
Ｌ分の両端の電位差を検出して、その検出信号で
回路を切断したりすることができる。これはIC
回路の過熱の保護用としても利用できる。また、
このコイルをACやDCの電磁石として用いて、即
ちコイルからの磁束を利用したり、磁束を検出し
たりして種々の応用をすることができる。
このように、SMA線がコイル状に変形する作
用を広く電気回路に用いることができる。
用を広く電気回路に用いることができる。
また、これらの回路は接点を含まず、回路常数
の切換えを行うことができるので、信頼性の向上
につながる大きなメリツトがある。
の切換えを行うことができるので、信頼性の向上
につながる大きなメリツトがある。
第３図はこの発明の他の実施例を示すもので、
４は抵抗、１ａ、１ｂはそれぞれ変形温度が異な
つてコイル状に変形するSMA線で、１ｂの方が
１ａよりも変形温度を低くしている。５ａ，５
ｂ，５ｃは端子である。第３図ａは低温の場合
で、端子５ａ，５ｂ間および５ｂ，５ｃ間には信
号が出ない。次にSMA線１ｂの変形温度以上に
なると、第３図ｂの状態となり、端子５ｂ，５ｃ
間に電位差が生じ信号が表われる。さらに、
SMA線１ａの変形温度以上になると、端子５ａ，
５ｂ間にも信号が表われる。このようにすると、
複数の温度変化点を検出する電気回路となる。例
えば、端子５ｂ，５ｃ間の信号で警報を、端子５
ａ，５ｂ間の信号で非常事態としての処置信号を
発生する。この他にブリツジ回路の１アーム中
に、または複数のアームに挿入してもよい。
４は抵抗、１ａ、１ｂはそれぞれ変形温度が異な
つてコイル状に変形するSMA線で、１ｂの方が
１ａよりも変形温度を低くしている。５ａ，５
ｂ，５ｃは端子である。第３図ａは低温の場合
で、端子５ａ，５ｂ間および５ｂ，５ｃ間には信
号が出ない。次にSMA線１ｂの変形温度以上に
なると、第３図ｂの状態となり、端子５ｂ，５ｃ
間に電位差が生じ信号が表われる。さらに、
SMA線１ａの変形温度以上になると、端子５ａ，
５ｂ間にも信号が表われる。このようにすると、
複数の温度変化点を検出する電気回路となる。例
えば、端子５ｂ，５ｃ間の信号で警報を、端子５
ａ，５ｂ間の信号で非常事態としての処置信号を
発生する。この他にブリツジ回路の１アーム中
に、または複数のアームに挿入してもよい。
また、共振回路やその他電気回路に広く応用す
ることができる。
ることができる。
第３図では二つのSMA線の例を示したが、三
つ以上の複数のそれぞれ変形温度の異なるSMA
線を用いてもよい。
つ以上の複数のそれぞれ変形温度の異なるSMA
線を用いてもよい。
また、以上の実施例では高温になると、コイル
状に変形する例を示したが、逆に低温でコイル
状、高温で直線状になるSMA線を用いてもよい。
なお、直線状まで変形させなくて、コイル状の粗
い巻き形状からコイル状の密の巻き形状に変化さ
せるようにしてもコイルのインダクタンスは変化
するので、同様に用いることができる。
状に変形する例を示したが、逆に低温でコイル
状、高温で直線状になるSMA線を用いてもよい。
なお、直線状まで変形させなくて、コイル状の粗
い巻き形状からコイル状の密の巻き形状に変化さ
せるようにしてもコイルのインダクタンスは変化
するので、同様に用いることができる。
以上のように、この発明によれば、コイル状に
変形する形状記憶合金を可変インピーダンス素子
として電気回路に用いたので、温度変化に対応し
た電気回路常数を変化しうる電気回路を提供する
ことができる。
変形する形状記憶合金を可変インピーダンス素子
として電気回路に用いたので、温度変化に対応し
た電気回路常数を変化しうる電気回路を提供する
ことができる。
第１図ａ，ｂはこの発明の一実施例の可変イン
ダクタンス素子の原理図、第２図ａ，ｂはこの発
明の一実施例の可変インダクタンス素子を用いた
電気回路図、第３図はこの発明の他の実施例を示
す電気回路図である。 図において、１，１ａ，１ｂは形状記憶合金
線、２はキヤパシタ、３は交流電源である。な
お、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
ダクタンス素子の原理図、第２図ａ，ｂはこの発
明の一実施例の可変インダクタンス素子を用いた
電気回路図、第３図はこの発明の他の実施例を示
す電気回路図である。 図において、１，１ａ，１ｂは形状記憶合金
線、２はキヤパシタ、３は交流電源である。な
お、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 所定温度以上または以下でコイル状に変形す
る形状記憶合金をその回路中に可変インダクタン
ス素子として用いた電気回路。 ２ 可変インダクタンス素子がコイル状に変形す
ると所望の周波数で共振する共振回路を形成する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電
気回路。 ３ 複数個の可変インダクタンス素子がそれぞれ
異なる所定温度でコイル状に変形して、その回路
常数を変化させるようにしたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項または第２項記載の電気回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59271547A JPS61148802A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 電気回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59271547A JPS61148802A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 電気回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61148802A JPS61148802A (ja) | 1986-07-07 |
| JPH0315801B2 true JPH0315801B2 (ja) | 1991-03-04 |
Family
ID=17501585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59271547A Granted JPS61148802A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 電気回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61148802A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110186586A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-08-30 | 仵军红 | 一种食品检测用解冻装置 |
-
1984
- 1984-12-21 JP JP59271547A patent/JPS61148802A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61148802A (ja) | 1986-07-07 |
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