JPH04232878A - 表面電位センサ - Google Patents
表面電位センサInfo
- Publication number
- JPH04232878A JPH04232878A JP41558490A JP41558490A JPH04232878A JP H04232878 A JPH04232878 A JP H04232878A JP 41558490 A JP41558490 A JP 41558490A JP 41558490 A JP41558490 A JP 41558490A JP H04232878 A JPH04232878 A JP H04232878A
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- JP
- Japan
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- lever
- chopper
- piezoelectric element
- electrostatic
- surface potential
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- Granted
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- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Or Security For Electrophotography (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は静電界の強度検出や帯電
量の測定等に使用する電位センサに関する。
量の測定等に使用する電位センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電位センサは被測定物から放射
される電気力線を導入するための検出孔を持つケースと
、ケース内に入ってくる電気力線を一定の周期で切るチ
ョッパ部と、この切られた電気力線を受けて交流信号を
取り出すための電極とから構成されている。
される電気力線を導入するための検出孔を持つケースと
、ケース内に入ってくる電気力線を一定の周期で切るチ
ョッパ部と、この切られた電気力線を受けて交流信号を
取り出すための電極とから構成されている。
【０００３】図３及び図４は従来の電位センサの一例を
示す平面断面図及び側面断面図である。チョッパ部には
、駆動用圧電セラミックス６を接着した音叉２を使用し
ており、音叉２の先端部２ａおよび２ｂで電気力線７が
切られる。電極３は音叉２の先端部２ａおよび２ｂの背
後の位置で基板８に固定されている。これらのチョッパ
部および電極が搭載された基板８は、検出孔１８を持つ
ケース１に収容される。参照数字４、５および９はそれ
ぞれ音叉駆動用端子、出力端子および接地端子である。
示す平面断面図及び側面断面図である。チョッパ部には
、駆動用圧電セラミックス６を接着した音叉２を使用し
ており、音叉２の先端部２ａおよび２ｂで電気力線７が
切られる。電極３は音叉２の先端部２ａおよび２ｂの背
後の位置で基板８に固定されている。これらのチョッパ
部および電極が搭載された基板８は、検出孔１８を持つ
ケース１に収容される。参照数字４、５および９はそれ
ぞれ音叉駆動用端子、出力端子および接地端子である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来方式の
音叉式のチョッパを用いた表面電位センサでは、その感
度を十分に上げられないという問題があった。即ち、チ
ョッパ式表面電位センサの検出感度はチョッパによって
電気力線をさえぎったり、通したり出切るチョッパの動
作有効面積と、チョッパの動作周波数に比例する。従っ
てセンサの感度を上げるために、音叉の動作周波数を上
げようとすると、音叉のアームを短かくしたり、音叉の
板圧を厚くしたりしなければならない。この事は逆に音
叉の振幅を小さくしチョッパの動作有効面積を小さくす
る事になる。従って音叉はチョッパの動作有効面積と動
作周波数との関係において、一番良好な妥協点に設計さ
れることになる。現状では音叉の周波数として５２０Ｈ
ｚ、チョッパ振幅０．５ｍｍ位のものが使用されている
。
音叉式のチョッパを用いた表面電位センサでは、その感
度を十分に上げられないという問題があった。即ち、チ
ョッパ式表面電位センサの検出感度はチョッパによって
電気力線をさえぎったり、通したり出切るチョッパの動
作有効面積と、チョッパの動作周波数に比例する。従っ
てセンサの感度を上げるために、音叉の動作周波数を上
げようとすると、音叉のアームを短かくしたり、音叉の
板圧を厚くしたりしなければならない。この事は逆に音
叉の振幅を小さくしチョッパの動作有効面積を小さくす
る事になる。従って音叉はチョッパの動作有効面積と動
作周波数との関係において、一番良好な妥協点に設計さ
れることになる。現状では音叉の周波数として５２０Ｈ
ｚ、チョッパ振幅０．５ｍｍ位のものが使用されている
。
【０００５】従って、本発明は、チョッパの動作有効面
積を従来と同程度に保ちつつ、チョッパの動作周波数を
大きく向上させ、これによって、チョッパ式表面電位セ
ンサの測定感度を大幅に向上させることを課題としてい
る。
積を従来と同程度に保ちつつ、チョッパの動作周波数を
大きく向上させ、これによって、チョッパ式表面電位セ
ンサの測定感度を大幅に向上させることを課題としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は静電チョッパの
振幅を同程度に保ちながらチョッパの動作周波数を向上
させるもので、静電チョッパの駆動用として電圧印加時
に圧電縦効果により寸法歪を発生する棒状の圧電素子と
、Ｕ字状に形成してあり、内底部に圧電素子の一端を接
続したベースと、圧電素子の他端およびベースの各頂部
に夫々接続した第１及び第２のレバーと、一端に静電チ
ョッパおよび第４のレバーの一端を接続し、且つ他端が
第１のレバの一端に接続された第３のレバーとを備え、
第４のレバーの他端を前記第２のレバーの一端に接続し
た機構を有する。
振幅を同程度に保ちながらチョッパの動作周波数を向上
させるもので、静電チョッパの駆動用として電圧印加時
に圧電縦効果により寸法歪を発生する棒状の圧電素子と
、Ｕ字状に形成してあり、内底部に圧電素子の一端を接
続したベースと、圧電素子の他端およびベースの各頂部
に夫々接続した第１及び第２のレバーと、一端に静電チ
ョッパおよび第４のレバーの一端を接続し、且つ他端が
第１のレバの一端に接続された第３のレバーとを備え、
第４のレバーの他端を前記第２のレバーの一端に接続し
た機構を有する。
【０００７】
【作用】本発明の表面電位センサにおいては、静電チョ
ッパ駆動用の圧電素子に電圧を印加すると、圧電縦効果
により寸法歪を生じ、これによりＵ字状のベースが変形
して、その両頂部が変位し、各頂部に接続されている第
１のレバーと第２のレバーが夫々従動して変位する。さ
らにこれらの変位は夫々第３のレバーと第４のレバーの
先端へと伝えられ、両レバー間に偶力が生じる。この偶
力によりチョッパを振動させて、被測定物から検出電極
へ向う電気力線を断続的にさえぎる。圧電素子の寸法歪
から、チョッパの振動に至るまでの複数の部材の変位に
より、振幅が拡大される。
ッパ駆動用の圧電素子に電圧を印加すると、圧電縦効果
により寸法歪を生じ、これによりＵ字状のベースが変形
して、その両頂部が変位し、各頂部に接続されている第
１のレバーと第２のレバーが夫々従動して変位する。さ
らにこれらの変位は夫々第３のレバーと第４のレバーの
先端へと伝えられ、両レバー間に偶力が生じる。この偶
力によりチョッパを振動させて、被測定物から検出電極
へ向う電気力線を断続的にさえぎる。圧電素子の寸法歪
から、チョッパの振動に至るまでの複数の部材の変位に
より、振幅が拡大される。
【０００８】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明する
。図１及び図２は本発明の一実施例を示す平面断面図及
び側面断面図である。圧電素子１１の下端はベース１２
の内底部接続してあり、また上端は第１のレバー１３お
よび第２のレバー１４の下端部にそれぞれ接続してある
。レバー１３およびレバー１４の下端部はベース２にも
接続しており、レバー１３およびレバー１４の上端部に
はそれぞれ第３のレバー１５および第４のレバー１６の
一端がそれぞれ接続してある。レバー１５の他端には、
静電チョッパ１７およびレバー１６の他端が接続してあ
る。
。図１及び図２は本発明の一実施例を示す平面断面図及
び側面断面図である。圧電素子１１の下端はベース１２
の内底部接続してあり、また上端は第１のレバー１３お
よび第２のレバー１４の下端部にそれぞれ接続してある
。レバー１３およびレバー１４の下端部はベース２にも
接続しており、レバー１３およびレバー１４の上端部に
はそれぞれ第３のレバー１５および第４のレバー１６の
一端がそれぞれ接続してある。レバー１５の他端には、
静電チョッパ１７およびレバー１６の他端が接続してあ
る。
【０００９】電圧印加時には、圧電素子１１が縦効果に
より破線矢印Ｓの向きに伸びて寸法歪を発生し、これに
応じてレバー１３およびレバー１４の上端にそれぞれ破
線矢印ＴおよびＵの向きに変位を生ずる。この両変位に
伴なう偶力はレバー１５およびレバー１６を介して静電
チョッパ１７を矢印１９の方向に駆動する。静電チョッ
パ１７の矢印方向１９の動きにより電気力線７が切られ
る。電極３はチョッパ１７の背後の位置で基板８に固定
されている。これらのチョッパ部および電極が搭載され
た基板８は検出穴１８を持つケース１に収容される。参
照数字４、５および９はそれぞれチョッパ駆動用端子、
出力端子および接地端子である。
より破線矢印Ｓの向きに伸びて寸法歪を発生し、これに
応じてレバー１３およびレバー１４の上端にそれぞれ破
線矢印ＴおよびＵの向きに変位を生ずる。この両変位に
伴なう偶力はレバー１５およびレバー１６を介して静電
チョッパ１７を矢印１９の方向に駆動する。静電チョッ
パ１７の矢印方向１９の動きにより電気力線７が切られ
る。電極３はチョッパ１７の背後の位置で基板８に固定
されている。これらのチョッパ部および電極が搭載され
た基板８は検出穴１８を持つケース１に収容される。参
照数字４、５および９はそれぞれチョッパ駆動用端子、
出力端子および接地端子である。
【００１０】
【発明の効果】本発明は音叉式のように単に板のたわみ
を利用して振幅を拡大するのではなく、機構的に圧電素
子の歪を拡大しているため音叉式よりもはるかに高い周
波数（例えば３ｋＨｚ 程度）迄充分に大きな振幅（例
えば０．５ｍｍ程度）を得ることができ表面電位センサ
としての感度を従来に比して約６倍程度まで向上させる
ことができる。
を利用して振幅を拡大するのではなく、機構的に圧電素
子の歪を拡大しているため音叉式よりもはるかに高い周
波数（例えば３ｋＨｚ 程度）迄充分に大きな振幅（例
えば０．５ｍｍ程度）を得ることができ表面電位センサ
としての感度を従来に比して約６倍程度まで向上させる
ことができる。
【図１】本発明の一実施例の平面断面図である。
【図２】本発明の上記実施例の側面断面図である。
【図３】従来の電位センサの一例を示す平面断面図であ
る。
る。
【図４】従来の電位センサの一例を示す側面断面図であ
る。
る。
１ ケース
２ 音叉
２ａ、２ｂ 先端部
３ 電極
４ 駆動用端子
５ 出力端子
６ 圧電セラミックス
７ 電気力線
８ 基板
９ 接地端子
１１ 圧電素子
１２ ベース
１３、１４、１５、１６ レバー１７ 静
電チョッパ １８ 検出穴 １９ 運動方向
電チョッパ １８ 検出穴 １９ 運動方向
Claims (1)
- 【請求項１】 被測定物から検出電極に向う電気力線
を静電チョッパの振動により周期的に変化させることに
より検出電極から被測定物の帯電電圧に比例した交流電
圧を取り出す方式の表面電位センサにおいて、前記静電
チョッパの駆動用として電圧印加時に圧電縦効果により
寸法歪を発生する棒状の圧電素子と、Ｕ字状に形成して
あり、内底部に前記圧電素子の一端を接続したベースと
、前記圧電素子の他端および前記ベースの各頂部に夫々
接続した第１及び第２のレバーと、一端に静電チョッパ
および第４のレバーの一端を接続し、且つ他端が前記第
１のレバの一端に接続された第３のレバーとを備え、前
記第４のレバーの他端を前記第２のレバーの一端に接続
し、前記圧電素子の寸法歪に伴い第３のレバーと第４の
レバーとに偶力を生ぜしめ、前記静電チョッパを振動さ
せるように構成したことを特徴とする表面電位センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41558490A JP2956711B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 表面電位センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41558490A JP2956711B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 表面電位センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04232878A true JPH04232878A (ja) | 1992-08-21 |
| JP2956711B2 JP2956711B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=18523923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41558490A Expired - Lifetime JP2956711B2 (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 表面電位センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2956711B2 (ja) |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP41558490A patent/JP2956711B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2956711B2 (ja) | 1999-10-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990623 |