JPH0450968B2 - - Google Patents

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JPH0450968B2
JPH0450968B2 JP60096164A JP9616485A JPH0450968B2 JP H0450968 B2 JPH0450968 B2 JP H0450968B2 JP 60096164 A JP60096164 A JP 60096164A JP 9616485 A JP9616485 A JP 9616485A JP H0450968 B2 JPH0450968 B2 JP H0450968B2
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JP
Japan
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temperature
rods
frequency
distance
resonator
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JP60096164A
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JPS60239638A (ja
Inventor
Pii Iaanisu Eroru
Bii Uiginzu Robaato
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KUAATETSUKUSU Inc
Original Assignee
KUAATETSUKUSU Inc
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Publication date
Application filed by KUAATETSUKUSU Inc filed Critical KUAATETSUKUSU Inc
Publication of JPS60239638A publication Critical patent/JPS60239638A/ja
Publication of JPH0450968B2 publication Critical patent/JPH0450968B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/32—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using change of resonant frequency of a crystal

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は温度測定用の振動変換器に関するもの
で、変換器の寸法は擬似作動モードの回避と広範
囲に亘る正確な温度読み取り値を与えるよう選択
される。 加速度計素子としての使用（米国特許第
3238789号）、力変換器としての使用（米国特許第
4372173号）及び温度検出器としての使用（米国
特許第4437773号）を含めた各種使用に対し同調
フオークの形状に形成された二重棒型変換器素子
が提案されている。最後に述べた特許において
は、いわゆる温度計の水晶式のもので温度変化を
測定するため振動のたわみモードを利用している
（各二又部はその長手方向軸線自体の周わりを他
方の二又部に対し位相が180゜ずれて回転する）。
この特許においては特に同調フオークの長さが全
体的にＸ軸線に平行になるよう配列してある同調
フオークに使用される水晶の軸線の向きを適当に
することにより、たわみモードの周波数は温度と
ともに変化することに注意すべきである。従つ
て、振動周波数の変化を測定することによつて温
度変化を測定出来る。 米国特許第4437773号で与えられた寸法の場合、
この特許で開示された同調フオーク（共振子）に
対し多数の擬似作動モードが装置の動作範囲に亘
つて生じ、これらの擬似モードの結果装置の機械
的能力Ｑの低下、周波数のシフト、所望の固有共
振周波数における発振の中止の可能性が生じる。
この変則的動作の原因は或る周波数でたわみモー
ドの周波数は他の振動モードの周波数と一致する
ことによる。モード同志の一致によつて所望のモ
ードを擬似モードにする電気的エネルギーの一部
が擬似モードに分割され、その結果周波数の急激
なシフト又は発振中断が生じ、これはいずれも共
振子を温度検出器として役立たないものにする。 擬似モードの或るものには(1)共振子又は変換器
の面に直角の方向における棒部（二又部）の位相
のたわみ又は発振（p），(2)変換器の面に直角の
方向における棒部の180゜位相がずれたたわみ又は
発振（w），(3)変換器の面内における位相での発
振（b），(4)面内での位相がずれた発振（a）が
含まれる。これらの凝似モードの基本周波数に加
えて、同様に問題を生じる上音周波数もある。こ
れらの擬似モードは棒のたわみに起因する構造の
吐出運動、構造の幾何形状の選択が不適当である
場合に生ずる圧電効果（圧電材料が使用されてい
ると仮定して）及び変換器材料の非直線性弾性作
動により発生される。これら擬似作動モードの存
在は過去、たわみモード型同調フオークでは認識
されなかつた。 たわみモード温度変換器に対し考慮すべき他の
因子は作成にあたりフオトリングラフイ及び化学
的エツチングの使用を可能にする構成が必要な点
である。こうした作製技術はコスト上の利点、小
型化及び厳格な寸法制御をもたらす。 本発明の目的は広範な温度範囲に亘つて正確な
共振子温度変換器を提供することにある。 本発明の他の目的は作製が比較的容易な変換器
を提供することにある。 使用にあたり所定個所での容易な固定をもたら
すよう構成される変換器を提供することも本発明
の目的である。 本発明の更に他の目的は或る擬似発振モードの
可能性を最低にする目的で構成された変換器を提
供することにある。 本発明の前掲の目的と他の目的については圧電
材料製で一端部にて同調フオークの形態に共に結
合された一対の長い全体的に平行で隔置された棒
を含む共振子温度変換器の特定の図示の実施態様
で実限される。棒の各棒の厚さはｔで、幅はｗで
あり、自由端部と固定端部の間の距離はＬであ
る。自由端部から両棒が接続される個所迄の距離
はｍである。或る擬似作動モードが回避出来るよ
う寸法ｔ，ｗ，Ｌ及びｍが選択される。特に、こ
れらのモードの回避はｔ／ｗ，ｍ／ｗ及びＬ／ｍ
の比の値を注意深く選択することが要求される。 本発明の前掲の目的と他の目的、特徴及び利点
については添附図面に関連して呈示された以下の
詳細な説明を考察することから明らかとなろう。 ここで図面を参照する。 第１図は一端部が共に結合され充分に拡大又は
広くされた設置端部部分１６に結合された一対の
全体的に平行な棒８及び１２から成る二重棒振動
変換器４を示す。２つの棒８及び１２はスロツト
で分離されている。広げられた端部分１６は変換
器を適当な支持構造２８上に設置する目的に使用
される。変換器は水晶の如き圧電材料製が有利で
あり、当該材料の結晶学的軸線は変換器の振動の
たわみモード周波数が温度と共に変化するよう配
向されている（こうした配向については米国特許
第4437773号が説明がしてある。）変換器の各種寸
法については図面に示してあり、ｔは棒の厚さ、
ｗは棒の幅、Ｌは固定端部から自由端部迄の長さ
（即ち第１図では充分拡大された設置部分１６と
自由端部の間の距離）、ｍはスロツトの長さであ
る。固定端部と２つの棒が接合される個所の間の
該当部分の幅は全体的に2wにスロツト幅を加え
たものに等しいが、本明細書で述べる擬似周波数
モードに著しい影響を与えずにｗ程度に広くする
ことが出来る。これらの寸法に対する値の実例と
範囲については後で説明する。 発振回路３２は図面に示される如く変換器４の
各種面上に配設された薄い電極フイルム又はコー
テイング３６，４０に結合される。（電極膜を設
置してたわみモード振動を得る方法については米
国特許4437773号に更に説明がしてある。）電極膜
３６，４０への発振器３２によるA.C.信号の付
与によつて棒８，１２に応力が発生し棒をたわみ
モードで180゜位相が反対になつた振動を生ぜしめ
る。即ち、棒８及び１２は公知の様式にて且つ特
定的な又は所望の固有共振子周波数にて交互にね
じられる。 変換器４が温度変化を受けると、棒の振動周波
数が変えられその変化と度合は温度変化の測定値
として作用する。発振器３２は周波数が変換器の
周波数に従い、そのため変換器の周波数変化は単
に発振器の出力周波数を測定することにより測定
可能である。温度の読取り値を与えるため発振器
３２に慣用的なカウンターと表示器４４を接続出
来る。 変換器の端部が接合又は他の方法による固定さ
れて構造を支持するその個所とは無関係に固定端
部の個所即ち寸法Ｌを確実にするため変換器４の
著しく拡大された設置部分１６が設けてある。拡
大端部分１６がない場合、寸法Ｌは取付け縁部か
ら自由端部迄のＬが測定されるので装置ごとに異
なる。装置が使用されるたびに同じ場所に設置
（取付け）することは困難であるので寸法Ｌの一
定性と正確性を達成することは困難であろう。以
後説明する理由から、寸法Ｌを含む変換器４の寸
法を注意深く選択し且つ維持して望ましくない作
動モードを回避することが重要である。 本出願人の発明の特定の例示的寸法について説
明する前にたわみモードの振動変換器の作動につ
き説明する。 先に説明した如く二重棒たわみモード振動変換
器に或る擬似発振モードが発生することが発見さ
れている。それらのモードは(1)変換器の面に直角
な方向での棒部の位相のたわみ又は発振（po）、
(2)面に直角の方向における位相がずれたたわみ
（wo）、(3)変換器の面内における棒部の位相の発
振（bo）、(4)面内での位相がずれた棒部の発振
（ao）であり、ここでｎはｎ番目のモードを示
す。所望の固有共振周波数がこれらの擬似モード
の発振周波数又はその２倍の周波数に等しい場
合、変換器の機械的能力Ｑが画期的に低減化され
るが、その理由は所望の共振周波数を引下げる望
ましくないモードに音響エネルギーが伝達され、
こうして温度の読取りが存在しなくなるか又は不
正確になることによる。従つて、これらの擬似モ
ードが回避され、即ち変換器の所望の固有の又は
特定の周波数（又はその多数の周波数）が擬似モ
ードの共振周波数に等しくならないよう変換器を
構成することが望ましい。 図面に示された構造に従つて構成された二重棒
たわみモード変換器に対する所望の共振周波数又
は特定周波数は大略次の式で表わされる。 ここで、S55及びS66は装置平面tm（長さｍと厚
さｔに一致する平面）及びwm（長さｍと幅ｗに
一致する平面）内の剪断コンプライアンスであ
り、Ｚは材料の密度Ｐと剪断コンプライアンス
S66から得られる。Ｚの大きさは本願で温度測定
用に使用される現象である。Tの温度依存性の主
要部分に貢献する温度と共にこの密度と剪断コン
プライアンスS66が変化するので温度と共に変化
することに注意すべきである。Ｚは、Ｇ√１
PS66と等しく、Ｇは温度とは比例的に独立して
いる定数であり、以後説明する如く実験により決
定可能である。材料の因子S55とS66は結晶性材料
が使用される場合結晶学的配向に従つて変化す
る。 変換器の擬似作動モードの共振周波数は実験と
次の理論的検討によつて決定されている。 ao＝Aaowk／m2 (2) poApotK／L2 (4) ここで、ｎの各種値はモードの順序（基本共振
と調和共振）を表わし、Ｋ＝１／2π√12であ り、Ｅはヤング率、Ｐは材料の密度、値Ｌ，ｍ，
ｔ，ｗは前述した寸法である。以下に掲げたＡの
各種値は実験的に決定されたものである。 Aa1＝ 3.05 Ab1＝ 8.57 Aa2＝18.99 Ab2＝41.82 Aa3＝51.92 Ab3＝96.97 Ap1＝ 3.91 Aw1＝ 4.96 Ap2＝22.12 Aw2＝30.91 Ap3＝59.09 Aw3＝71.82 Ap4＝114.1 Aw4＝89.80 Ap5＝189.9 Aw5＝143.4 Ap6＝281.8 Aw6＝180.8 これらの値は第２図ないし第６図にプロツトさ
れ本発明の対象となつている寸法の実際の範囲に
亘り利用される唯一の値であつた。これらの値は
示された各モードにて振動するよう構成されたフ
オーク型水晶共振子を同調させた時点に上音を含
めたモードa，b，p及びwに対する共振周波数
を測定することにより得られた。これらの測定周
波数から、使用される結晶学的配向についてのＥ
及びＰの既知の値、Ａに対する主要値である既知
の寸法ｔ，ｗ，ｍ及びＬが各式(2)ないし(5)を解く
ことによつて決定された。Ｚを決定する（式．
１）の数値である定数Ｇはたわみモードに関する
共振周波数を測定し、（式１）を解くことにより
同様の様式にて決定出来る。その値はＧ＝0.45で
あつた。 擬似モードを回避する目的でで変換器の寸法は
たわみモードに関する所望特性の共振周波数Tが
所望の作動範囲内の擬似モード共振周波数の１倍
又は２倍に等しくならないように選択される。即
ちその寸法は以下の不等式が成立するよう選択さ
れる。T ／ao＝ｚｔ／ｗ ｍ／ｗ／AaoCDK≠１又は２ (6)T ／po＝ｚL2／m2 ｍ／ｗ／ApoCDK≠１又は２ (7) ここで、
【式】
【式】 水晶の使用を選択した場合は、値Ｚは水晶材料
で耐え得る温度範囲に亘つて約２％ないし３％変
化する。 第２図ないし第第６図はＬ／ｍの特定の値に対
し且つＺカツト水晶板に対するｔ／ｗ及びｍ／ｗ
のプロツトを示し、ここで斜線領域は或る温度で
発生する擬似モードをもたらすｔ／ｗとｍ／ｗの
値を表わす。斜線領域で表わされた特定の擬似モ
ードが第５図に表わしてある。明瞭な領域は結晶
学的水晶の有用範囲内での全ての温度に対する擬
似モードの無い変換器をもたらすｔ／ｗとｍ／ｗ
の値を表わす。温度によるＺの変化によつて不等
式は固定Ｌ／ｍに対しｍ／ｗ対ｔ／ｗ面での領域
を処理するが、これは図面に示された〓よごれ
た〓斜線領域によるためである。 全ての不等式が成り立つＺカツト水晶に関する
ｔ／ｗ，Ｌ／ｗ及びｍ／ｗの値の例示的な組は以
下の通りである。 ｔ／ｗ＝0.33 Ｌ／ｍ＝1.4 ｍ／ｗ＝13 これらの比（第５図で四角形51により示す）の
場合、指定された擬似モードは回避される。他の
可能な比は既に述べた如く第２図ないし第６図の
明瞭な領域で示されいる。 第２図ないし第６図の各図に示した四角形51は
次の式、即ちｔ／ｗ＝0.33とｍ／ｗ＝13を満足す
る変換器の寸法を表わしている。これらの比に対
して、比Ｌ／ｍ＝1.3（第４図）及びＬ／ｍ＝1.4
（第５図）ち併せて、この四角形は擬似モード領
域から離れた明瞭な領域内に安全に存在し、これ
らの比を満足する寸法を備えた変換器が擬似モー
ドとは無関係の状態で作動出来ることを示してい
る。第２図、第３図及び第６図において四角形は
擬似モード領域内又は擬似領域近辺にあり、これ
らの図面の比を満足する寸法を備えた変換器を擬
似モードによつて影響を受けることを示してい
る。 1.5以上のＬ／ｍ比に対して擬似モード領域は
一層密にパツクされ擬似モードとは無関係の作動
の広い明瞭な領域を位置付けることが困難になる
ことが判明した。擬似モード領域の高い密度にな
る理由は擬似モードの高位の調波がグラフに示し
た比の範囲内に表われたためである。更に、1.5
以上のＬ／ｍ比に対しは、二又部又は棒は拡大設
置部分１６（第１図）から相当離れており、その
ため共振器は必要とされる以上にかさ高となり破
壊され易くなる。これらの理由に対し、1.1≦
Ｌ／ｍ≦1.5を満足するよう共振器の寸法を限定
することが有利であることが判明した。低い制限
値は単にＬとｍの間の或る差が適当な同調フオー
ク作動を達成する目的上維持されることを要して
いる。 擬似作動モードの振動を定めている第２図ない
し第６図のグラフにある線は（先に説明した如
く）温度によるＺの値の変動が原因で〓よごさ
れ〓ているので、誤差の無い作動を確実にするよ
う斜線で示した擬似領域から相当の距離にグラフ
の〓明瞭な〓領域内に変換器を設定する変換器寸
法を選択することが有利である。 従つて、比のT／ao，T／po，T／bo及び
T／woが１又は２に等しい値の約３％内に近付
かないよう変換器の寸法を選択することによりこ
れが達成される。 前掲の配列は本発明の原理の適用を例示したも
のに過ぎないことを理解すべきである。当技術の
熟知者には本発明の技術思想と範囲から逸脱せず
に多くの改変と代替的な配列を案出し得るもので
あり、前掲の特許請求の範囲はこうした改変と配
列を対象とするものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の原理に従つて作成されたたわ
みモードの振動力変換器の斜視図。第２図ないし
第６図は擬似モードとは無関係の例示的な変換器
の作動に対する固定Ｌ／ｍ比に対するｔ／ｗ及び
ｍ／ｗとして使用可能な値の範囲を示すグラフ。 ４……変換器、８……棒、１２……棒、１６…
…拡大設置部分、２８……支持構造、３２……発
振回路、３６，４０……電極フイルム。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 共振子温度変換器であつて、 一端部において共に結合され、各々厚さｔと幅
    ｗを有し、共に結合される個所から自由端部迄の
    距離がｍであり、たわみモードで振動される時振
    動周波数が温度の関数として変化するような材料
    製である一対の長い隔置された全体的に平行な棒
    と、 前記一端部において両棒と一体構造的に形成さ
    れ棒の両自由端部迄の距離をＬとした拡大設置部
    分と、 前記両棒をたわみモードにおいて周波数Tにて
    180゜位相がずれて振動させる装置を含み、 ｎ＝１，２及び３に対しAao＝3.05，18.99，
    51.92 ｎ＝１，２及び３に対しAbo＝8.57，41.82，
    96.97 ｎ＝１，２，３，４，５及び６に対しApo＝
    3.91，22.12，59.09，114.1，189.9，281.8 ｎ＝１，２，３，４，５及び６に対しAwo＝
    4.96，30.91，71.82，89.30，143.4，180.8 Ｃ＝√１＋2 2 Ｋ＝１／2π√12 Ｇ＝0.45 Ｚ＝Ｇ√１66・ ao，po，bo及びwoを変換器の擬似モードの
    振動周波数（ここでｎはモードの番号）とし、Ｐ
    を材料の密度とし、S55とS66を剪断コンプライア
    ンスとし、Ｅを材料のヤング係数とした場合、 次の式即ち、T ／ao＝ｚｔ／ｗ ｍ／ｗ／AaoCDK≠１T ／po＝ｚL2／m2 ｍ／ｗ／ApoCDK≠１ を満足するようｔ，ｗ，ｍ及びＬを選択する共振
    子温度変換器。 ２ T／ao≠２ T／po≠２ T／bo≠２ T／wo≠２ を満足するよう更にｔ，ｗ，ｍ及びＬを選択する
    特許請求の範囲第１項に記載の共振子温度変換
    器。 ３ 1.11≦Ｌ／ｗ≦1.5を満足するよう更にｍ及
    びＬが選択される特許請求の範囲第２項に記載の
    共振子温度変換器。 ４ ．１≦ｔ／ｗ≦１及び４≦ｍ／ｗ≦25を満足
    するよう更にｔ，ｗ，ｍ及びＬを選択する特許請
    求の範囲第３項に記載の共振子温度変換器。 ５ 前記振動を生ぜしめる装置が両棒の振動周波
    数に従がう振動信号を提供する発振装置を含むよ
    うにした特許請求の範囲第２項に記載の共振子温
    度変換器。 ６ 更に、前記発振装置に結合され、両棒の振動
    周波数で示される温度の読取りをもたらす振動信
    号に応答する装置を含む特許請求の範囲第５項に
    記載の共振子温度変換器。 ７ 共振子温度測定装置であつて、 一端部において共に結合され各々厚さｔと幅ｗ
    を有し、共に結合される個所から自由端部迄の距
    離がｍであり、両棒がたわみモードで180゜位相が
    ずれる振動をする励起を受ける時、振動周波数が
    両棒の露呈される温度の関数として変化するよう
    結晶学的軸線が配向された圧電材料製である一対
    の長い隔置された全体的に平行な棒と、 両棒の接合端部が取付けられ両棒の自由端部迄
    の距離をＬとした支持構造体と、 両棒上に設置され両棒をたわみモードで180゜位
    相をずらす共振をさせる振動信号に応答する電極
    と、 両棒を周波数Tにてたわみモードにて共振させ
    るよう前記電極に振動信号を与える装置と、 両棒の振動周波数に従がう周波数を有する振動
    信号を発生する装置から成り、 ｎ＝１，２及び３に対しAao＝3.05，18.99，
    51.92 ｎ＝１，２及び３に対しAbo＝8.57，41.82，
    96.97 ｎ＝１，２，３，４，５及び６に対してApo＝
    3.91，22.12，59.09，114.1，189.9，281.8 ｎ＝１，２，３，４，５及び６に対しAwo＝
    4.96，30.91，71.82，89.80，143.4，180.8 Ｃ＝√１＋2 2 Ｋ＝１／2π√12 Ｇ＝0.45 Ｚ＝Ｇ√１66・ ao，po，bo及びwoを変換器の擬似モードの
    振動周波数（ここでｎはモードの番号）とし、Ｐ
    を材料の密度とし、S55とS66を剪断コンプライア
    ンスとし、Ｅを材料のヤング係数とした場合、 次の式即ち、T ／ao＝ｚｔ／ｗ ｍ／ｗ／AaoCDKT ／po＝ｚL2／m2 ｍ／ｗ／ApoCDK が１又は２と等しい値の約３％内になるようｔ，
    ｗ，ｍ及びＬを選択する共振子温度測定距離装
    置。 ８ 両棒が結合される個所及び両棒の自由端部迄
    の距離をＬとした端部に前記両棒が拡大設置部分
    を含むようにした特許請求の範囲第７項に記載の
    共振子温度測定装置。 ９ 1.1≦Ｌ／ｍ≦1.5を満足するようＬとｍが選
    択される特許請求の範囲第８項に記載の共振子温
    度測定装置。 １０ 共振子温度変換器であつて、 一端部で共に結合され各々厚さｔと幅ｗを有
    し、共に結合される個所から自由端部迄の距離を
    ｍとし、たわみモードにおいて振動される時振動
    周波数が温度の関数として変化するよう結晶学的
    軸線が配向された水晶製の一対の長い全体的に平
    行な棒と、 前記一端部において両棒に結合され両棒の両自
    由端部迄の距離をＬとした拡大設置部分と、 前記両棒をたわみモードにて180゜の位相をずら
    して周波数Tで振動させる装置とから成り、 p4＝（114.1）tk／L2， a2＝（18.99）wk／m2， Ｋ＝１／２√12 Ｅを材料のヤング係数とし、Ｐを材料の密度とし
    た場合、 0.2≦ｔ／w0.5 10≦ｍ／ｗ≦16 1.35≦Ｌ／ｍ≦1.45及び T／p4≠１，T／a2≠１，T／w5≠１ を満足するようｔ，ｗ，ｍ及びＬが選択される共
    振子温度変換器。 １１ 更に、 p3＝（59.09）tk／L2 の場合、 T／p3≠２，T／b2≠２，T／w3≠２ を満足するようｔ，ｗ，ｍ及びＬが選択される特
    許請求の範囲第１０項に記載の共振子温度変換
    器。 １２ 共振子温度変換器であつて、 一端部において共に結合され、各々厚さｔと幅
    ｗを有し共に結合れる個所から両自由端部迄の距
    離をｍとし、たわみモードにおいて振動される時
    振動周波数が温度の関数として変化するよう結晶
    学的軸線が配向された水晶製の一対の長い全体的
    に平行な棒と、 前記一端部において両棒に結合され両棒の自由
    端部迄の距離をＬとした拡大設置部分と、 周波数Tにて前記両棒をたわみモードで280゜位
    相をずらして振動させる装置から成り、 p4＝（114.1）tk／L2， a3＝（51.92）wk／m2， Ｋ＝１／2π√12 Ｅを材料のヤング係数とし、Ｐを材料の密度とし
    た場合、 0.4≦ｔ／w0.8 12≦ｍ／ｗ≦18 1.35≦Ｌ／ｍ≦1.45及び T／p4≠１，T／a3≠１，T／b3≠１ を満足するようｔ，ｗ，ｍ及びＬが選択されるよ
    うにした共振子温度変換器。 １３ 更に、 p3＝（50.09）tk／L2， とした場合、 T／p3≠２，T／w5≠１，T／w3≠２ を満足するようｔ，ｗ，ｍ及びＬが限定される特
    許請求の範囲第１２項に記載の共振子温度変換
    器。 １４ 共振子温度測定装置であつて、 一端部において共に結合され各々厚さｔと幅ｗ
    を有し共に結合される個所から両自由端部迄の距
    離をｍとし、たわみモードにおいて振動される時
    振動周波数が温度の関数として変化するよう結晶
    学的軸線が配向された圧電材料製の一対の長い隔
    置され全体的に平行な棒と、 前記一端部において両棒と一体構造的に形成さ
    れ両棒の両自由端部迄の距離をＬとした拡大設置
    部分と、 前記両棒をたわみモードにおいて周波数Tで
    180゜位相をずらして振動させる装置と、 両棒の振動周波数を示す装置とから成り、T ／ao＝ｚｔ／ｗ ｍ／ｗ／AaoCDKT ／po＝ｚL2／m2 ｍ／ｗ／ApoCDK ｎ＝１，２及び３に対しAao＝3.05，18.99，
    51.92 ｎ＝１，２及び３に対しAbo＝8.57，41.82，
    96.97 ｎ＝１，２，３，４，５及び６に対しApo＝
    3.91，22.12，59.09，114.1，189.9，281.8 ｎ＝１，２，３，４，５及び６に対しAwo＝
    4.96，30.91，71.82，89.80，143.4，180.8 Ｃ＝√１＋2 2 Ｋ＝１／2π√12 Ｇ＝0.45 Ｚ＝Ｇ√１66・ ao，po，bo及びwoを変換器の擬似モードの
    振動周波数（ここでｎはモードの番号）とし、Ｐ
    を材料の密度とし、S55とS66を剪断コンプライア
    ンスとし、Ｅを材料のヤング係数とした場合、 次の比率即ち、 T／ao，T／po，T／bo，T／wo が１又は２と等しい値の約３％に近付かないよう
    ｔ，ｗ，ｍ及びＬが選択され、更に1.1≦Ｌ／ｍ
    ≦1.5を満足するようｍとＬが選択されるように
    した共振子温度測定装置。
JP60096164A 1984-05-10 1985-05-08 共振子温度変換器及び共振子温度測定装置 Granted JPS60239638A (ja)

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