JPH0510766A - 圧電素子 - Google Patents
圧電素子Info
- Publication number
- JPH0510766A JPH0510766A JP3192468A JP19246891A JPH0510766A JP H0510766 A JPH0510766 A JP H0510766A JP 3192468 A JP3192468 A JP 3192468A JP 19246891 A JP19246891 A JP 19246891A JP H0510766 A JPH0510766 A JP H0510766A
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- Japan
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- piezoelectric
- angular velocity
- piezoelectric element
- velocity sensor
- piezoelectric elements
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Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 雰囲気温度が変化しても、特性にばらつきが
生じにくいセンサを作製するために用いられる圧電素子
を得る。 【構成】 正３角柱状の振動体１２の側面に、圧電素子
１４ａ，１４ｂ，１４ｃを形成する。圧電素子１４ａ，
１４ｂ，１４ｃは、それぞれ圧電体１６ａ，１６ｂ，１
６ｃを含む。圧電体１６ａ，１６ｂ，１６ｃの両主面に
は、網状のメッシュ電極１８ａ，２０ａ，メッシュ電極
１８ｂ，２０ｂおよびメッシュ電極１８ｃ，２０ｃを形
成する。そして、メッシュ電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃ
を振動体１２に接着する。このようにして、圧電素子１
４ａ，１４ｂ，１４ｃを用いた角速度センサ１０を得
る。
生じにくいセンサを作製するために用いられる圧電素子
を得る。 【構成】 正３角柱状の振動体１２の側面に、圧電素子
１４ａ，１４ｂ，１４ｃを形成する。圧電素子１４ａ，
１４ｂ，１４ｃは、それぞれ圧電体１６ａ，１６ｂ，１
６ｃを含む。圧電体１６ａ，１６ｂ，１６ｃの両主面に
は、網状のメッシュ電極１８ａ，２０ａ，メッシュ電極
１８ｂ，２０ｂおよびメッシュ電極１８ｃ，２０ｃを形
成する。そして、メッシュ電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃ
を振動体１２に接着する。このようにして、圧電素子１
４ａ，１４ｂ，１４ｃを用いた角速度センサ１０を得
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は圧電素子に関し、特に
たとえば、角速度センサとして用いられる振動ジャイ
ロ，加速度センサ，圧力センサ，変位センサなどに用い
られる圧電素子に関する。
たとえば、角速度センサとして用いられる振動ジャイ
ロ，加速度センサ，圧力センサ，変位センサなどに用い
られる圧電素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４はこの発明の背景となる従来の圧電
素子を用いた角速度センサを示す斜視図であり、図５は
その断面図である。角速度センサ１は、たとえばエリン
バなどの機械的な振動を生じる材料で形成される振動体
２を含む。振動体２は、３角柱状に形成され、その側面
には３つの圧電素子３ａ，３ｂ，３ｃが形成される。圧
電素子３ａ，３ｂ，３ｃは圧電体４ａ，４ｂ，４ｃを含
み、その両主面に電極５ａ，５ｂ，５ｃが形成されてい
る。そして、この電極５ａ，５ｂ，５ｃの一方が、振動
体２の側面に接着される。
素子を用いた角速度センサを示す斜視図であり、図５は
その断面図である。角速度センサ１は、たとえばエリン
バなどの機械的な振動を生じる材料で形成される振動体
２を含む。振動体２は、３角柱状に形成され、その側面
には３つの圧電素子３ａ，３ｂ，３ｃが形成される。圧
電素子３ａ，３ｂ，３ｃは圧電体４ａ，４ｂ，４ｃを含
み、その両主面に電極５ａ，５ｂ，５ｃが形成されてい
る。そして、この電極５ａ，５ｂ，５ｃの一方が、振動
体２の側面に接着される。
【０００３】この角速度センサ１を使用する場合、たと
えば圧電素子３ａ，３ｂと圧電素子３ｃとの間に発振回
路出力源が接続される。この発振回路出力源からの出力
信号によって、振動体２は圧電素子３ｃの形成された面
に直交する方向に屈曲振動する。この角速度センサ１の
軸を中心として回転すると、圧電素子３ａ，３ｂに出力
電圧が発生する。この圧電素子３ａ，３ｂからの出力電
圧の差を測定することにより、角速度センサ１に加わっ
た回転角速度が測定される。
えば圧電素子３ａ，３ｂと圧電素子３ｃとの間に発振回
路出力源が接続される。この発振回路出力源からの出力
信号によって、振動体２は圧電素子３ｃの形成された面
に直交する方向に屈曲振動する。この角速度センサ１の
軸を中心として回転すると、圧電素子３ａ，３ｂに出力
電圧が発生する。この圧電素子３ａ，３ｂからの出力電
圧の差を測定することにより、角速度センサ１に加わっ
た回転角速度が測定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな角速度センサに用いられる圧電素子では、圧電体の
主面に電極を形成するため、圧電体と電極との間の熱膨
張係数の差により、雰囲気温度の変化によって圧電素子
に反りや歪みが生じる。そのため、回転角速度に応じた
電圧以外の電圧が発生してしまい、角速度センサの特性
にばらつきが生じやすいという問題があった。
うな角速度センサに用いられる圧電素子では、圧電体の
主面に電極を形成するため、圧電体と電極との間の熱膨
張係数の差により、雰囲気温度の変化によって圧電素子
に反りや歪みが生じる。そのため、回転角速度に応じた
電圧以外の電圧が発生してしまい、角速度センサの特性
にばらつきが生じやすいという問題があった。
【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、雰
囲気温度が変化しても、特性にばらつきが生じにくいセ
ンサを得ることができる圧電素子を提供することであ
る。
囲気温度が変化しても、特性にばらつきが生じにくいセ
ンサを得ることができる圧電素子を提供することであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、圧電体と、
圧電体の主面に形成される網状のメッシュ電極とを含
む、圧電素子である。
圧電体の主面に形成される網状のメッシュ電極とを含
む、圧電素子である。
【０００７】
【作用】圧電体に網状のメッシュ電極を形成することに
より、雰囲気温度の変化による電極の伸縮が分散する。
より、雰囲気温度の変化による電極の伸縮が分散する。
【０００８】
【発明の効果】この発明によれば、電極の伸縮が分散す
るため、圧電体に大きな応力がかからず、圧電素子に反
りや歪みが発生しにくい。そのため、圧電素子に不要な
電圧が発生しにくく、この圧電素子をたとえば角速度セ
ンサなどに使用すれば、出力電圧の変化率の小さい角速
度センサを得ることができる。
るため、圧電体に大きな応力がかからず、圧電素子に反
りや歪みが発生しにくい。そのため、圧電素子に不要な
電圧が発生しにくく、この圧電素子をたとえば角速度セ
ンサなどに使用すれば、出力電圧の変化率の小さい角速
度センサを得ることができる。
【０００９】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
【００１０】
【実施例】図１はこの発明の圧電素子を用いた角速度セ
ンサを示す斜視図であり、図２はその断面図である。角
速度センサ１０は振動体１２を含む。振動体１２は、た
とえばエリンバなどの機械的な振動を生じる材料で、正
３角柱状に形成される。この振動体１２の３つの側面の
中央部には、それぞれ、圧電素子１４ａ，１４ｂ，１４
ｃが形成される。圧電素子１４ａは圧電体１６ａを含
み、この圧電体１６ａの両主面には網状のメッシュ電極
１８ａおよび網状のメッシュ電極２０ａが形成される。
そして、一方のメッシュ電極２０ａが振動体１２の側面
に接着される。同様に、圧電素子１４ｂ，１４ｃは圧電
体１６ｂ，１６ｃを含み、この圧電体１６ｂ，１６ｃの
両主面にはメッシュ電極１８ｂ，２０ｂおよびメッシュ
電極１８ｃ，２０ｃが形成される。そして、振動体１２
の側面に、メッシュ電極２０ｂおよびメッシュ電極２０
ｃが接着される。
ンサを示す斜視図であり、図２はその断面図である。角
速度センサ１０は振動体１２を含む。振動体１２は、た
とえばエリンバなどの機械的な振動を生じる材料で、正
３角柱状に形成される。この振動体１２の３つの側面の
中央部には、それぞれ、圧電素子１４ａ，１４ｂ，１４
ｃが形成される。圧電素子１４ａは圧電体１６ａを含
み、この圧電体１６ａの両主面には網状のメッシュ電極
１８ａおよび網状のメッシュ電極２０ａが形成される。
そして、一方のメッシュ電極２０ａが振動体１２の側面
に接着される。同様に、圧電素子１４ｂ，１４ｃは圧電
体１６ｂ，１６ｃを含み、この圧電体１６ｂ，１６ｃの
両主面にはメッシュ電極１８ｂ，２０ｂおよびメッシュ
電極１８ｃ，２０ｃが形成される。そして、振動体１２
の側面に、メッシュ電極２０ｂおよびメッシュ電極２０
ｃが接着される。
【００１１】圧電素子１４ａ，１４ｂ，１４ｃの圧電体
１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、たとえば圧電磁器材料を板
状に成形し、焼成することによって形成される。得られ
た圧電体の主面に、たとえばＡｇ−Ｐｄなどの金属ペー
ストを網状に印刷し、焼き付け処理などを施すことによ
って電極が形成される。
１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、たとえば圧電磁器材料を板
状に成形し、焼成することによって形成される。得られ
た圧電体の主面に、たとえばＡｇ−Ｐｄなどの金属ペー
ストを網状に印刷し、焼き付け処理などを施すことによ
って電極が形成される。
【００１２】この角速度センサ１０を用いて回転角速度
を測定するには、たとえば図３に示すような回路が用い
られる。この回路では、圧電素子１４ａ，１４ｂと圧電
素子１４ｃとの間に、発振回路出力源３０が接続され
る。そして、発振回路出力源３０からの信号によって、
振動体１２が振動する。この場合、振動体１２は、圧電
素子１４ｃが接着された面に直交する方向に屈曲振動す
る。さらに、圧電素子１４ａ，１４ｂが、差動回路３２
に接続される。そして、振動体１２の軸を中心として回
転すると、コリオリ力によってその振動方向が変わる。
それに応じて、圧電素子１４ａ，１４ｂに電圧が発生す
る。この電圧の差を差動回路３２を用いて測定すること
によって、角速度センサ１０に加わった回転角速度が測
定される。
を測定するには、たとえば図３に示すような回路が用い
られる。この回路では、圧電素子１４ａ，１４ｂと圧電
素子１４ｃとの間に、発振回路出力源３０が接続され
る。そして、発振回路出力源３０からの信号によって、
振動体１２が振動する。この場合、振動体１２は、圧電
素子１４ｃが接着された面に直交する方向に屈曲振動す
る。さらに、圧電素子１４ａ，１４ｂが、差動回路３２
に接続される。そして、振動体１２の軸を中心として回
転すると、コリオリ力によってその振動方向が変わる。
それに応じて、圧電素子１４ａ，１４ｂに電圧が発生す
る。この電圧の差を差動回路３２を用いて測定すること
によって、角速度センサ１０に加わった回転角速度が測
定される。
【００１３】この角速度センサ１０では、メッシュ電極
を網状に形成することにより、雰囲気温度の変化による
メッシュ電極の伸縮が分散する。そのため、雰囲気温度
が変化しても、圧電体に無理な応力がかからない。その
ため、雰囲気温度が変化しても、圧電素子に反りや歪み
が発生しにくい。したがって、角速度センサ１０に加わ
った回転角速度に応じた電圧以外の電圧の発生が少な
く、正確な測定を行うことができる。
を網状に形成することにより、雰囲気温度の変化による
メッシュ電極の伸縮が分散する。そのため、雰囲気温度
が変化しても、圧電体に無理な応力がかからない。その
ため、雰囲気温度が変化しても、圧電素子に反りや歪み
が発生しにくい。したがって、角速度センサ１０に加わ
った回転角速度に応じた電圧以外の電圧の発生が少な
く、正確な測定を行うことができる。
【００１４】なお、上述の実施例では、この発明の圧電
素子を角速度センサに応用したが、この圧電素子は、加
速度センサ，圧力センサ，変位センサなどにも応用する
ことができ、これらのセンサの精度を上げることができ
る。
素子を角速度センサに応用したが、この圧電素子は、加
速度センサ，圧力センサ，変位センサなどにも応用する
ことができ、これらのセンサの精度を上げることができ
る。
【図１】この発明の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す角速度センサの断面図である。
【図３】図１に示す角速度センサを使用するときの回路
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図４】この発明の背景となる従来の圧電素子を用いた
角速度センサを示す斜視図である。
角速度センサを示す斜視図である。
【図５】図４に示す角速度センサの断面図である。
１０ 角速度センサ １２ 振動体 １４ａ，１４ｂ，１４ｃ 圧電素子 １６ａ，１６ｂ，１６ｃ 圧電体 １８ａ，１８ｂ，１８ｃ 電極 ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ 電極
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 圧電体と、前記圧電体の主面に形成され
る網状のメッシュ電極とを含む、圧電素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3192468A JPH0510766A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 圧電素子 |
| DE69210910T DE69210910T2 (de) | 1991-07-05 | 1992-06-26 | Piezoelektrisches Element |
| EP92110774A EP0526728B1 (en) | 1991-07-05 | 1992-06-26 | Piezoelectric element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3192468A JPH0510766A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 圧電素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0510766A true JPH0510766A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=16291799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3192468A Pending JPH0510766A (ja) | 1991-07-05 | 1991-07-05 | 圧電素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0510766A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6715616B2 (en) | 2001-04-16 | 2004-04-06 | Kataoka Bussan Kabushiki Kaisha | Filter device for coffee or the like |
-
1991
- 1991-07-05 JP JP3192468A patent/JPH0510766A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6715616B2 (en) | 2001-04-16 | 2004-04-06 | Kataoka Bussan Kabushiki Kaisha | Filter device for coffee or the like |
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