JPH06213920A - Piezoelectric vibration sensor device - Google Patents

Piezoelectric vibration sensor device

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JPH06213920A
JPH06213920A JP542793A JP542793A JPH06213920A JP H06213920 A JPH06213920 A JP H06213920A JP 542793 A JP542793 A JP 542793A JP 542793 A JP542793 A JP 542793A JP H06213920 A JPH06213920 A JP H06213920A
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JP
Japan
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vibration sensor
piezoelectric vibration
circuit board
signal processing
processing circuit
Prior art date
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Application number
JP542793A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Kunimura
智 國村
Katsuhiko Takahashi
克彦 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH06213920A publication Critical patent/JPH06213920A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 焦電ノイズを低減できる圧電型振動センサ装
置の提供。 【構成】 パッケージが収納体とこの収納体開口上部を
覆う収納覆体とから構成され、前記収納体及び収納覆体
は導電性物質から構成されて、前記収納体に設けられた
凹部には前記圧電型振動センサが収納され、前記圧電型
振動センサは小孔が設けられた信号処理回路基板に取り
付けられ、信号処理回路基板が前記収納体の開口周縁部
で支持され、かつ前記信号処理回路基板を覆う収納覆体
が収納体と一体化されてなることを特徴とする。 【効果】 焦電ノイズの低減を図り測定値の信頼性の向
上を図ることができる。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a piezoelectric vibration sensor device capable of reducing pyroelectric noise. A package includes a storage body and a storage cover that covers an upper opening of the storage body. The storage body and the storage cover are made of a conductive material, and the recess provided in the storage body has the above-mentioned structure. A piezoelectric vibration sensor is housed, the piezoelectric vibration sensor is attached to a signal processing circuit board provided with a small hole, the signal processing circuit board is supported by an opening peripheral portion of the housing, and the signal processing circuit board is also provided. It is characterized in that a storage cover for covering the storage is integrated with the storage. [Effect] It is possible to reduce pyroelectric noise and improve reliability of measured values.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、圧電型振動センサをパ
ッケージ内に収納してなる圧電型振動センサ装置に関
し、特に焦電効果によるノイズ(以下、焦電ノイズと略
記する)を低減できる圧電型振動センサ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric vibration sensor device in which a piezoelectric vibration sensor is housed in a package, and in particular, it is possible to reduce noise due to the pyroelectric effect (hereinafter abbreviated as pyroelectric noise). Type vibration sensor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より圧電体を用いて構成される圧電
型振動センサとして各種のものが開発されている。例え
ば、センサの構造としては圧縮型、せん段型、ビーム
型、膜型などがある。また、圧電体の材料としてセラミ
ック系、プラスチック系、あるいはこれらの混合系を用
いたものがある。そして、このような圧電型振動センサ
の量産性を改善すべく、その大量生産方式として、圧電
体の両面に接着剤を塗布し、各々の電極を固着させ、使
用用途によっては前記電極と圧電体間に支持板を解した
後、これをダイシングソーなどの切断手段によってチッ
プ状に切断することにより検知部を一括大量する等、そ
の量産性に優れた圧電型振動センサの開発が進んでい
る。しかし、上記のような圧電型のセンサでは、一般に
焦電ノイズが大きな問題となる。焦電ノイズとは、検知
部温度が急激に変化した時に、圧電体に発生する出力で
ある。一般に焦電ノイズは低周波数成分を多く含むの
で、低周波振動を計測する場合には、特に大きな障壁と
なる。そこで、従来ではこの焦電ノイズを低減するため
に、圧電型振動センサを中空パッケージ内に収納した以
下に示すような圧電型振動センサ装置が提案されてい
た。
2. Description of the Related Art Conventionally, various types of piezoelectric vibration sensors have been developed which are constructed by using a piezoelectric body. For example, the structure of the sensor includes a compression type, a stepped type, a beam type, a film type and the like. In addition, there are materials that use a ceramic material, a plastic material, or a mixture thereof as the material of the piezoelectric body. Then, in order to improve the mass productivity of such a piezoelectric vibration sensor, as a mass production method, an adhesive is applied to both surfaces of the piezoelectric body to fix each electrode, and depending on the intended use, the electrode and the piezoelectric body may be adhered. A piezoelectric vibration sensor excellent in mass productivity is being developed, such as after the support plate is unfastened and then cut into chips by a cutting means such as a dicing saw to mass-produce a large number of detection units. However, in the above-mentioned piezoelectric type sensor, pyroelectric noise is generally a serious problem. Pyroelectric noise is an output generated in the piezoelectric body when the temperature of the detecting portion changes abruptly. In general, pyroelectric noise contains a lot of low-frequency components, and thus becomes a particularly large barrier when measuring low-frequency vibrations. Therefore, conventionally, in order to reduce the pyroelectric noise, the following piezoelectric type vibration sensor device in which the piezoelectric type vibration sensor is housed in a hollow package has been proposed.

【0003】従来の圧電型振動センサ装置の例として、
図3に示すようなものがある。図中符号1は、圧電型振
動センサであり、この圧電型振動センサ1は、円柱状
で、台座2、検知部3、および荷重体4からなるもので
ある。検知部3は、膜状圧電体5の両面を電極(図示
略)で挟み、さらに、この両面を支持板6で挟んで、固
着してなるものである。そして、この圧電型振動センサ
1はプラスチックなどの材料からなる中空筒状の中空パ
ッケージ7内に収納、固定されている。
As an example of a conventional piezoelectric vibration sensor device,
There is one as shown in FIG. In the figure, reference numeral 1 is a piezoelectric vibration sensor, and the piezoelectric vibration sensor 1 is in the shape of a cylinder, and is composed of a pedestal 2, a detection unit 3, and a load body 4. The detection unit 3 is formed by sandwiching both sides of the film-shaped piezoelectric body 5 with electrodes (not shown), and further sandwiching both sides with the support plates 6 and fixing them. The piezoelectric vibration sensor 1 is housed and fixed in a hollow cylindrical hollow package 7 made of a material such as plastic.

【0004】中空パッケージ7は、その長手方向のほぼ
中央よりやや下側に中空パッケージ7の内方に突出する
環状のセンサ取付け部8が一体に設けられている。ま
た、中空パッケージ7の基部には円板状の取付け部9が
一体に取り付けられており、この取付け部9で圧電型振
動センサ装置を被測定物に固定するようになっている。
また、中空パッケージ7のセンサ取付け部8には、圧電
型振動センサ1の台座2の周辺部のみが掛け渡すように
して乗せられ、ネジ止め等の適宜の固定手段によって固
定される。これにより、圧電型振動センサ1が中空パッ
ケージ7内で浮かせた状態で収納、固定され、台座2の
下面側には空隙が形成さてれいる。
The hollow package 7 is integrally provided with an annular sensor mounting portion 8 projecting inward of the hollow package 7 slightly below the center in the longitudinal direction thereof. A disc-shaped mounting portion 9 is integrally mounted on the base of the hollow package 7, and the mounting portion 9 fixes the piezoelectric vibration sensor device to the object to be measured.
Further, only the peripheral portion of the pedestal 2 of the piezoelectric vibration sensor 1 is mounted on the sensor mounting portion 8 of the hollow package 7 so as to be laid over and fixed by an appropriate fixing means such as screwing. As a result, the piezoelectric vibration sensor 1 is accommodated and fixed in the hollow package 7 in a floating state, and a space is formed on the lower surface side of the pedestal 2.

【0005】また、圧電型振動センサ1の台座2の下面
には検知部3からの電気的出力を処理するためのインピ
ータンス変換回路や増幅回路などを含む電気回路を搭載
した信号処理回路基板17が取り付けられている。さら
に、この信号処理回路基板17の電気回路を搭載した面
には検知部3からの電気的出力を温度保証用素子(図示
せず)が搭載されている。中空パッケージ7の下部に取
り付けられたコネクタのレセプタクル11に接続ケーブ
ル12を接続したプラグ13を挿入すると、圧電型振動
センサ1は電源線14、15によって電力が供給される
とともに、前記電源線14、15によって信号を外部に
出力する。
On the lower surface of the base 2 of the piezoelectric vibration sensor 1, a signal processing circuit board 17 having an electric circuit including an impedance conversion circuit and an amplification circuit for processing an electric output from the detection section 3 is mounted. Is attached. Further, on the surface of the signal processing circuit board 17 on which the electric circuit is mounted, a temperature assurance element (not shown) for mounting the electric output from the detection unit 3 is mounted. When the plug 13 connected to the connection cable 12 is inserted into the receptacle 11 of the connector attached to the lower portion of the hollow package 7, the piezoelectric vibration sensor 1 is supplied with power by the power supply lines 14 and 15, and the power supply line 14, The signal is output to the outside by 15.

【0006】そして、このような圧電型振動センサ1で
は、膜状圧電体5に直交し、荷重体4の中心を通る軸が
振動の感知軸Gとなっている。このような圧電型センサ
1では、中空パッケージ7の取付け部9を被測定物に取
り付けることにより、被測定物の感知軸G方向の振動変
化を検知することができる。
In such a piezoelectric vibration sensor 1, the axis perpendicular to the film-shaped piezoelectric body 5 and passing through the center of the load body 4 is the vibration sensing axis G. In such a piezoelectric sensor 1, by attaching the mounting portion 9 of the hollow package 7 to the object to be measured, it is possible to detect a vibration change in the direction of the sensing axis G of the object to be measured.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

【0008】しかしながら、上記装置の圧電体にPZT
(ジルコン酸チタン酸鉛)等の極めて圧電性の高い材料
を使用した場合には、焦電ノイズの消去が不充分であっ
た。
However, PZT is added to the piezoelectric body of the above device.
When a material having extremely high piezoelectricity such as (lead zirconate titanate) was used, the erasing of pyroelectric noise was insufficient.

【0009】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、共振を防止しながら、かつ焦電ノイズを充分低減で
きる圧電型振動センサ装置の提供を目的とするものであ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a piezoelectric vibration sensor device capable of sufficiently reducing pyroelectric noise while preventing resonance.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の圧電型
振動センサ装置は、上記課題を解決するために、圧電体
の両面に設けられた接着層を介して電極が固定された検
知部に、荷重体が取り付けられてなる圧電型振動センサ
と、前記圧電型振動センサの検知部に固定されてなる信
号処理回路基板とが、パッケージ内に収納されてなる圧
電型振動センサ装置において、前記パッケージが収納体
とこの収納体開口上部を覆う収納覆体とから構成され、
前記収納体及び収納覆体は導電性物質から構成されて、
前記収納体に設けられた凹部には前記圧電型振動センサ
が収納され、前記圧電型振動センサは小孔が設けられた
信号処理回路基板に取り付けられ、前記信号処理回路基
板が前記収納体の開口周縁部で支持され、かつ前記信号
処理回路基板を覆う収納覆体が収納体と一体化されてな
ることを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric vibration sensor device in which, in order to solve the above-mentioned problems, a detection unit having electrodes fixed via adhesive layers provided on both surfaces of a piezoelectric body. In the piezoelectric vibration sensor device, wherein a piezoelectric vibration sensor having a load body attached thereto and a signal processing circuit board fixed to a detection portion of the piezoelectric vibration sensor are housed in a package, The package includes a storage body and a storage cover that covers the upper opening of the storage body,
The storage body and the storage cover are made of a conductive material,
The piezoelectric vibration sensor is housed in a recess provided in the housing, and the piezoelectric vibration sensor is attached to a signal processing circuit board having a small hole, and the signal processing circuit board is an opening of the housing. A storage cover that is supported at the peripheral edge and covers the signal processing circuit board is integrated with the storage body.

【0011】[0011]

【作用】上記構成からなる本発明の圧電型振動センサ装
置は、圧電型振動センサを導電性物質からなる収納体の
凹部に収納し、前記圧電型振動センサを小孔が設けられ
た信号処理回路基板に取り付け、前記収納体の開口周縁
部で前記信号処理回路基板を支持することにより、前記
収納体の凹部をほぼ密閉状態とし、さらに前記信号処理
回路基板を覆う収納覆体と前記収納体を一体化させてな
ることにより、装置周囲の温度が急激に変化しても、検
知部の温度変化を軽減することができ、焦電ノイズの低
減を図ることができる。また、上述したように前記収納
体凹部の開口周縁部に支持された信号処理回路基板には
小孔が設けられていることから、前記小孔が空気抜け孔
として働いて、前記収納体凹部は密閉状態とされず、凹
部内の内圧変動を回避し、前記内圧変動によるセンサ出
力の加算等の誤測を完全に回避することができ、測定値
の信頼性の向上を図ることが可能である。
In the piezoelectric vibration sensor device of the present invention having the above structure, the piezoelectric vibration sensor is housed in the recess of the housing made of a conductive material, and the piezoelectric vibration sensor is provided with a signal processing circuit having a small hole. The signal processing circuit board is attached to a substrate, and the signal processing circuit board is supported by the peripheral edge of the opening of the housing to make the recess of the housing almost sealed, and the housing cover and the housing for covering the signal processing circuit board are provided. By being integrated, even if the temperature around the device changes suddenly, the temperature change of the detection unit can be reduced, and the pyroelectric noise can be reduced. In addition, as described above, since the signal processing circuit board supported on the peripheral edge of the opening of the housing recess has small holes, the small holes act as air vent holes, and It is possible to avoid fluctuations in the internal pressure in the recess without being in a sealed state, to completely avoid erroneous measurements such as addition of sensor outputs due to the fluctuations in internal pressure, and to improve the reliability of measured values. .

【0012】[0012]

【実施例】そこで、本発明における圧電型振動センサ装
置の一実施例について、図面を参照しつつ以下に説明す
る。図1に示すように、本実施例の圧電型振動センサ装
置は、収納体21aと収納覆体21bからなる導電性を
有するパッケージ21の前記収納体21aに形成された
凹部22に、圧電型振動センサ23が収納され、さら
に、小孔25aが設けられた信号処理回路基板25が前
記圧電型振動センサ23に取り付けられて、前記収納体
21aの開口周縁部24において支持されている。そし
て更に、前記信号処理回路基板25を覆う収納覆体21
bが、前記収納体21a開口上部で嵌合された構成から
なっている。前記信号回路基板25上の小孔25aは、
信号処理回路基板25の剛性を低下させない程度であれ
ば、小孔25aが設けられる位置及び大きさ等は限定さ
れない。また、前記収納覆体21bは、その体積固有抵
抗が5Ω・cm以下であれば、素材を選ばすプラスチッ
クでも金属でも使用できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the piezoelectric vibration sensor device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the piezoelectric vibration sensor device according to the present embodiment has piezoelectric recesses 22 formed in the housing 21a of a conductive package 21 including a housing 21a and a housing cover 21b. A sensor 23 is housed, and a signal processing circuit board 25 having a small hole 25a is further attached to the piezoelectric vibration sensor 23 and supported at an opening peripheral edge portion 24 of the housing 21a. Further, a storage cover 21 that covers the signal processing circuit board 25.
b is fitted at the upper opening of the housing 21a. The small hole 25a on the signal circuit board 25 is
The position and size of the small holes 25a are not limited as long as the rigidity of the signal processing circuit board 25 is not reduced. The storage cover 21b may be made of plastic or metal whose material is selected as long as its volume resistivity is 5 Ω · cm or less.

【0013】更に、前記収納覆体21bの上部には、ケ
ーブル取り出し口27が設けられ、このケーブル取り出
し口27にはコネクタが取り付けられて、前記コネクタ
のレセプタクル28より引出された電源線29・・・
は、前記信号処理回路基板25と接続されている。よっ
て、前記レセプタクル28に接続ケープル30が接続さ
れたプラグ31を挿入することにより、上記構成からな
る圧電型の振動センサ23は、電源線29・・・によっ
て電力が供給されるとともに、前記電源線29・・・に
よって信号が外部に出力される。なお、本実施例におい
ては、上記ケーブルの取り出し口27は収納覆体21b
の上部に設けられているが、使用用途により前記収納覆
体21bの上部に限らず側部等に設けても他の機能に影
響を与えることはない。
Further, a cable outlet 27 is provided on the upper portion of the housing cover 21b, a connector is attached to the cable outlet 27, and a power supply line 29 is drawn from a receptacle 28 of the connector.・
Is connected to the signal processing circuit board 25. Therefore, by inserting the plug 31 to which the connection cable 30 is connected to the receptacle 28, the piezoelectric vibration sensor 23 having the above-described configuration is supplied with power by the power supply lines 29, ... A signal is output to the outside by 29 ... In addition, in the present embodiment, the outlet 27 of the cable is the storage cover 21b.
However, it is not limited to the upper portion of the storage cover 21b, but may be provided on the side portion or the like depending on the intended use without affecting other functions.

【0014】また、上記圧電型振動センサ23は、圧電
体32の両面に接着層(図示せず)を介して電極(図示
せず)が固着され、前記電極両面に接着層を介して支持
板33、34がももうけられた検知部35と、前記検知
部35に積層された荷重体36とから構成されており、
前記圧電型振動センサ23は、検知部35に設けられた
荷重体36と反対面に取り付けられた信号処理回路基板
25によって固定されている。そして、前記信号回路基
板25の電気回路を搭載した面には検知部35からの出
力を温度保証する温度補償用素子37が設けられてい
る。なお、使用用途によっては、前記圧電型振動センサ
23は上記構成からなる検知部35の表裏両面の支持板
を設けないこともある。
In the piezoelectric vibration sensor 23, electrodes (not shown) are fixed on both surfaces of the piezoelectric body 32 via adhesive layers (not shown), and a support plate is formed on both surfaces of the electrodes via adhesive layers. And a load member 36 laminated on the detection unit 35.
The piezoelectric vibration sensor 23 is fixed by a signal processing circuit board 25 attached to the surface opposite to the load body 36 provided in the detection unit 35. On the surface of the signal circuit board 25 on which the electric circuit is mounted, there is provided a temperature compensating element 37 for ensuring the temperature of the output from the detecting section 35. Depending on the intended use, the piezoelectric vibration sensor 23 may not be provided with support plates on both the front and back surfaces of the detection unit 35 having the above-mentioned configuration.

【0015】上記構成からなる圧電型振動センサ装置2
0は、圧電体32の電極が、形成された面に直交し荷重
体36の中心を通る軸が振動の感知軸G’となってい
る。よって、上記のような圧電型振動センサ装置20で
は、パッケージ21の収納体21aの底部38に被測定
物を取り付けることにより、被測定物の感知軸G’方向
の振動変化を測定することができる。また、被測定物を
収納覆体上面39に取り付ける場合には、ケーブル取り
出し口27を前記収納覆体21bの上面以外に設ける必
要がある。
A piezoelectric vibration sensor device 2 having the above structure.
In 0, the axis orthogonal to the surface where the electrode of the piezoelectric body 32 is formed and passing through the center of the load body 36 is the vibration sensing axis G ′. Therefore, in the piezoelectric vibration sensor device 20 as described above, by mounting the measured object on the bottom portion 38 of the housing body 21a of the package 21, it is possible to measure the vibration change of the measured object in the sensing axis G'direction. . Further, when the object to be measured is attached to the upper surface 39 of the storage cover body, it is necessary to provide the cable outlet 27 in a place other than the upper surface of the storage cover body 21b.

【0016】以上のように、本実施例の圧電型振動セン
サ装置20は、圧電型振動センサ23を導電性物質から
なる収納体21aの凹部21に収納し、前記圧電型振動
センサ23を小孔25aが設けられた信号処理回路基板
25に取り付け、前記収納体21aの開口周縁部24で
前記信号処理回路基板25を支持することにより、前記
収納体21aの凹部21をほぼ密閉状態とし、さらに前
記信号処理回路基板25を覆う収納覆体21bと前記収
納体21aを一体化させてなることにより、装置周囲の
温度が急激に変化しても、検知部35の温度変化を軽減
することができ焦電ノイズの低減を図ることができる。
また、上述したように前記収納体21aの凹部21の開
口周縁部24に支持された信号処理回路基板25には小
孔25aが設けられていることから、前記小孔25aが
空気抜け孔として働いて、前記収納体21aの凹部21
は密閉状態とされず、凹部21内の内圧変動を回避し前
記内圧変動によるセンサ出力の加算等の誤測を完全に回
避することができ測定値の信頼性の向上を図ることがで
きる。
As described above, in the piezoelectric vibration sensor device 20 of this embodiment, the piezoelectric vibration sensor 23 is housed in the recess 21 of the housing 21a made of a conductive material, and the piezoelectric vibration sensor 23 is made into a small hole. 25a is attached to the signal processing circuit board 25, and the signal processing circuit board 25 is supported by the opening peripheral edge portion 24 of the housing body 21a to make the recess 21 of the housing body 21a almost sealed, and By integrating the housing cover 21b that covers the signal processing circuit board 25 and the housing body 21a, even if the temperature around the apparatus changes suddenly, the temperature change of the detection unit 35 can be reduced. It is possible to reduce electric noise.
Further, as described above, since the signal processing circuit board 25 supported by the opening peripheral portion 24 of the recess 21 of the housing 21a is provided with the small hole 25a, the small hole 25a functions as an air vent hole. The recess 21 of the storage body 21a.
Is not hermetically closed, and fluctuations in the internal pressure in the recess 21 can be avoided, erroneous measurements such as addition of sensor outputs due to the fluctuations in internal pressure can be completely avoided, and the reliability of measured values can be improved.

【0017】そしてまた、上記構成からなる本実施例の
圧電型振動センサ装置20は、図3に示す従来の圧電型
振動センサ装置10に比較して、その重心が低くなるの
で、耐衝撃性が向上しクロストークの低減を図ることが
できる。
In addition, the piezoelectric vibration sensor device 20 of the present embodiment having the above-described structure has a lower center of gravity than the conventional piezoelectric vibration sensor device 10 shown in FIG. It is possible to improve and reduce crosstalk.

【0018】そこで、上記構成からなる本実施例の圧電
型振動センサ装置の製造例について、以下に説明する。 (製造例)本製造例においては、5mm角、0.5mm
厚のPZT(ジルコン酸チタン酸鉛)からなる圧電板3
2の両面に、エポキシ樹脂からなる接着剤が塗布され、
これを介して前記圧電板32と同様の寸法で30μm厚
の銅箔が設けられ、この銅箔を電極として、更にこの両
電極表面にエポキシ樹脂からなる接着剤が塗布され、こ
れを介して1mm厚、15mm角のガラスエポキシ板か
らなる支持板33、34が接着されて、圧電型振動セン
サ23の検知部35が構成されている。
Therefore, an example of manufacturing the piezoelectric vibration sensor device of the present embodiment having the above-mentioned structure will be described below. (Production Example) In this production example, 5 mm square, 0.5 mm
Piezoelectric plate 3 made of thick PZT (lead zirconate titanate)
Adhesive made of epoxy resin is applied to both sides of 2,
A copper foil of the same size as the piezoelectric plate 32 and having a thickness of 30 μm is provided through this, and an adhesive made of epoxy resin is applied to the surfaces of both electrodes using the copper foil as an electrode. The detection plates 35 of the piezoelectric vibration sensor 23 are configured by adhering the support plates 33 and 34 made of a 15 mm square glass epoxy plate.

【0019】そして、前記検知部35の両面には、上記
接着剤と同様の材料からなる接着剤が塗布され、その一
方の面に前記検知部35が中央に位置するように、0.
8mm厚、15mm角のセラミック基板からなる信号処
理回路基板25が固定されている。そして、前記検知部
35が取り付けられた面と反対側の信号処理回路基板の
表面には、イピータンス変換回路と前記電極が接続され
ている。更に、前記検知部35の他方面には重さ1gの
しんちゅう製の荷重体36が接着されている。そして、
以上構成からなる前記検知部35及び荷重体36からな
る圧電型振動センサ23は、外径8mm深さ8mmの凹
部22を有する外径25mm、高さ10mmのステンレ
ス製の収納体21aの前記凹部22に収納されて、前記
検知部35を固定する信号処理回路基板25が収納体2
1aの開口周縁部24に支持されるように設置されてい
る。そして、前記信号処理基板25を覆うように、ステ
ンレス製の収納覆体21bが設けられて、前記収納覆体
21bは収納体21a開口上部と嵌合されて、一体化し
た構成からなっている。
An adhesive made of the same material as the above-mentioned adhesive is applied to both surfaces of the detection unit 35, and one surface of the detection unit 35 is adjusted so that the detection unit 35 is located at the center.
A signal processing circuit board 25 made of a ceramic board having a thickness of 8 mm and a size of 15 mm is fixed. Then, the impedance conversion circuit and the electrodes are connected to the surface of the signal processing circuit board opposite to the surface on which the detection unit 35 is attached. Further, a brass load body 36 having a weight of 1 g is attached to the other surface of the detection portion 35. And
The piezoelectric vibration sensor 23 including the detection unit 35 and the load body 36 having the above-described configuration includes the recess 22 of the stainless steel housing 21a having an outer diameter of 25 mm and a height of 10 mm and having a recess 22 having an outer diameter of 8 mm and a depth of 8 mm. The signal processing circuit board 25, which is fixed in the housing 2 and fixes the detection unit 35,
It is installed so as to be supported by the opening peripheral portion 24 of 1a. Then, a storage cover 21b made of stainless steel is provided so as to cover the signal processing board 25, and the storage cover 21b is fitted and integrated with the upper opening of the storage 21a.

【0020】そして、前記収納覆体21bの上部には、
ケーブル取り出し口27が設けられ、このケーブル取り
出し口27にはコネクタが取り付けられて、前記コネク
タのレセプタクル28より引出された電源線29・・・
は前記信号処理回路基板25と接続されている。よっ
て、前記レセプタクル28に接続ケープル30が接続さ
れたプラグ31を挿入することにより、上記構成からな
る圧電型振動センサ23は、電源線29・・・によって
電力が供給されるとともに、前記電源線29・・・によ
って信号が外部に出力される。
The upper portion of the storage cover 21b is
A cable outlet 27 is provided, a connector is attached to the cable outlet 27, and a power supply line 29 ... Pulled out from a receptacle 28 of the connector.
Is connected to the signal processing circuit board 25. Therefore, by inserting the plug 31 to which the connection cable 30 is connected to the receptacle 28, the piezoelectric vibration sensor 23 having the above-described configuration is supplied with power by the power supply line 29. The signal is output to the outside by.

【0021】上記構成からなる圧電型振動センサ装置2
0は、上記圧電体32の電極が設けられた面に直交し荷
重体36の中心を通る軸が振動の感知軸G’となってい
る。よって、上記製造例の圧電型振動センサ装置20に
おいては、被測定物を前記収納体21aの底部38に取
り付けることにより、被測定物の振動変化を検知するこ
とができるものである。
A piezoelectric vibration sensor device 2 having the above structure
In 0, the axis perpendicular to the surface of the piezoelectric body 32 on which the electrodes are provided and passing through the center of the load body 36 is the vibration sensing axis G ′. Therefore, in the piezoelectric vibration sensor device 20 of the above-described manufacturing example, the vibration change of the measured object can be detected by attaching the measured object to the bottom portion 38 of the housing 21a.

【0022】そして、上記製造例の圧電型振動センサ装
置20と、上記製造例の回路処理基板25に小孔25a
を設けずに、それ以外の条件は上記製造例と同様のもの
である比較例の圧電型振動センサ装置を用いて、その出
力の比較測定を行なった。 (試験例)上記製造例の回路処理基板25の小孔25a
の大きさは0.5mm径とした。そして、上記製造例及
び比較例の圧電型振動センサ装置を80℃の熱板上に1
0秒間載せた後、更に10℃の冷板上に載置した後の前
記製造例及び比較例の圧電型振動センサ装置における出
力を測定した。結果を表1に示す。表1に示す出力値
は、加熱・冷却の過程で認められた出力のピーク値を感
度で除した値である。
The piezoelectric vibration sensor device 20 of the above-described manufacturing example and the small hole 25a in the circuit processing board 25 of the above-described manufacturing example.
Without providing, the output was compared and measured using the piezoelectric vibration sensor device of the comparative example which is the same as the above-described manufacturing example under the other conditions. (Test Example) Small hole 25a of the circuit processing board 25 of the above-described manufacturing example
The size was 0.5 mm. Then, the piezoelectric type vibration sensor device of the above-mentioned manufacturing example and comparative example is mounted on a hot plate at 80 ° C.
The output of the piezoelectric vibration sensor device of the above-mentioned manufacturing example and comparative example after being placed on a cold plate at 10 ° C. after being placed for 0 second was measured. The results are shown in Table 1. The output values shown in Table 1 are values obtained by dividing the peak value of the output observed in the heating / cooling process by the sensitivity.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】表1より、圧電型振動センサ装置の信号処
理回路基板に収納体の凹部及び収納覆体の中空部に貫通
する小孔を設けない構成からなる比較例の圧電型振動セ
ンサ装置は、前記小孔25aが設けられた製造例に比較
して出力値が大きくなっている。これは、前記比較例の
場合には信号処理回路基板25により、前記収納体21
aの凹部21に収納された圧電型振動センサ23が密閉
されるため、その焦電出力に加えて前記凹部の内圧の変
動が圧電型振動センサ23に感知され、これが測定出力
に加算されたためである。よって、本製造例の装置は、
上述した焦電ノイズの低減の他に、加熱・冷却時に生じ
る不要な出力を回避することができるものである。
As shown in Table 1, the piezoelectric vibration sensor device of the comparative example has a configuration in which the signal processing circuit board of the piezoelectric vibration sensor device is not provided with the small hole penetrating the recess of the housing and the hollow part of the housing. The output value is larger than that in the manufacturing example in which the small hole 25a is provided. In the case of the comparative example, this is due to the signal processing circuit board 25,
Since the piezoelectric vibration sensor 23 housed in the concave portion 21 of a is sealed, the fluctuation of the internal pressure of the concave portion is detected by the piezoelectric vibration sensor 23 in addition to the pyroelectric output, and this is added to the measurement output. is there. Therefore, the device of this manufacturing example is
In addition to the reduction of pyroelectric noise described above, unnecessary output generated during heating / cooling can be avoided.

【0025】また、上記製造例の圧電型振動センサ装置
における信号処理回路基板25上に、前記信号処理回路
基板25の小孔25aと導通する開口部26aを有する
導電層26を設けた構成からなる図2に示すような応用
例の圧電型振動センサ装置30においても、上記試験例
と同様な試験を行なった結果、上記製造例と同様の効果
を得ることができた。そして、図2に示すような構成か
らなる圧電型振動センサ装置30の場合には、上記製造
例と同様に焦電ノイズの低減効果及び、その加熱・冷却
時の不要な出力の回避効果の他に、振動センサ23の検
知部35が、信号処理回路基板25上部に設けられた導
電層26と導電性を有する物質からなる収納覆体21b
によって、等価的に2重にシールドされるため、S/N
比の向上を図ることができ、耐ノイズ性の著しい向上を
実現できるものである。
In the piezoelectric vibration sensor device of the above-described manufacturing example, the conductive layer 26 having the opening 26a which is electrically connected to the small hole 25a of the signal processing circuit board 25 is provided on the signal processing circuit board 25. Also in the piezoelectric vibration sensor device 30 of the applied example as shown in FIG. 2, as a result of performing the same test as the above-mentioned test example, the same effect as that of the above-mentioned manufacture example could be obtained. In addition, in the case of the piezoelectric vibration sensor device 30 having the configuration as shown in FIG. 2, in addition to the effect of reducing pyroelectric noise and the effect of avoiding unnecessary output during heating / cooling, as in the above-described manufacturing example. In addition, the detection unit 35 of the vibration sensor 23 includes a housing cover 21b made of a conductive layer 26 provided on the signal processing circuit board 25 and a conductive material.
Is equivalently double shielded, so S / N
The ratio can be improved and the noise resistance can be significantly improved.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本実施例の圧電型
振動センサ装置は、圧電型振動センサを導電性物質から
なる収納体の凹部に収納し、前記圧電型振動センサを小
孔が設けられた信号処理回路基板に取り付け、前記収納
体の開口周縁部で前記信号処理回路基板を支持すること
により、前記収納体の凹部をほぼ密閉状態とし、さらに
前記信号処理回路基板を覆う収納覆体と前記収納体を一
体化させてなることにより、装置周囲の温度が急激に変
化しても、検知部の温度変化を軽減することができ、焦
電ノイズの低減を図ることができるものである。また、
上述したように前記収納体凹部の開口周縁部に支持され
た信号処理回路基板には小孔が設けられていることか
ら、前記小孔が空気抜け孔として働いて、前記収納体凹
部は密閉状態とされず、凹部内の内圧変動を回避でき、
前記内圧変動によるセンサ出力の加算等の誤測を完全に
回避することができ測定値の信頼性の向上を図ることが
できる。
As described above, in the piezoelectric vibration sensor device of this embodiment, the piezoelectric vibration sensor is housed in the recess of the housing made of a conductive material, and the piezoelectric vibration sensor is provided with a small hole. The signal processing circuit board is attached to the signal processing circuit board, and the signal processing circuit board is supported by the peripheral edge portion of the opening of the housing to make the recess of the housing almost sealed, and the housing cover that covers the signal processing circuit board. By integrating the above and the storage body, even if the temperature around the apparatus changes suddenly, the temperature change of the detection unit can be reduced, and the pyroelectric noise can be reduced. . Also,
As described above, since the signal processing circuit board supported on the peripheral edge of the opening of the housing recess has the small holes, the small holes act as air vent holes, and the housing recess is in a closed state. It is possible to avoid fluctuation of internal pressure in the recess,
It is possible to completely avoid erroneous measurement such as addition of the sensor output due to the internal pressure fluctuation, and it is possible to improve the reliability of the measured value.

【0027】そしてまた、上記構成からなる本実施例の
圧電型振動センサ装置は、従来の圧電型振動センサ装置
に比較して、その重心が低くなるので、耐衝撃性が向上
しクロストークの低減を図ることができる。
Further, the piezoelectric vibration sensor device of the present embodiment having the above-mentioned structure has a lower center of gravity as compared with the conventional piezoelectric vibration sensor device, so that impact resistance is improved and crosstalk is reduced. Can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本実施例における製造例の圧電型振動センサ
装置の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a piezoelectric vibration sensor device according to a manufacturing example of the present embodiment.

【図2】 本実施例における応用例の圧電型振動センサ
装置の概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a piezoelectric vibration sensor device according to an application example of the present embodiment.

【図3】 従来の圧電型振動センサ装置を示す概略構成
図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a conventional piezoelectric vibration sensor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、23…圧電型振動センサ 2…台座 3、35…検
知部 4…荷重体 5…膜状圧電体 6、33、34…支持板 7、21…
パッケージ 10、20、30…圧電型振動センサ装置
21a…収納体 21b…収納覆体 22…凹部24
…開口周縁部 17、25…信号処理回路基板 25a
…小孔 26…導電層 26a…開口部 32…圧電体
G、G’…感知軸
1, 23 ... Piezoelectric vibration sensor 2 ... Pedestal 3, 35 ... Detecting unit 4 ... Load body 5 ... Membrane piezoelectric body 6, 33, 34 ... Support plate 7, 21 ...
Package 10, 20, 30 ... Piezoelectric vibration sensor device 21a ... Storage body 21b ... Storage cover body 22 ... Recessed portion 24
... Opening peripheral edge portions 17 and 25 ... Signal processing circuit board 25a
... Small hole 26 ... Conductive layer 26a ... Opening 32 ... Piezoelectric body G, G '... Sensing axis

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電体の両面に設けられた接着層を介し
て電極が固定された検知部に、荷重体が取り付けられて
なる圧電型振動センサと、前記圧電型振動センサの検知
部に固定されてなる信号処理回路基板とが、パッケージ
内に収納されてなる圧電型振動センサ装置において、 前記パッケージが収納体とこの収納体開口上部を覆う収
納覆体とから構成され、前記収納体及び収納覆体は導電
性物質から構成されて、前記収納体に設けられた凹部に
は前記圧電型振動センサが収納され、前記圧電型振動セ
ンサは小孔が設けられた信号処理回路基板に取り付けら
れ、前記信号処理回路基板が前記収納体の開口周縁部で
支持され、かつ前記信号処理回路基板を覆う収納覆体が
収納体と一体化されてなることを特徴とする圧電型振動
センサ装置。
1. A piezoelectric type vibration sensor in which a load body is attached to a detection section to which electrodes are fixed via adhesive layers provided on both sides of a piezoelectric body, and to the detection section of the piezoelectric type vibration sensor. In a piezoelectric vibration sensor device in which the signal processing circuit board thus formed is housed in a package, the package includes a housing and a housing cover that covers an upper opening of the housing. The cover is made of a conductive material, the piezoelectric vibration sensor is housed in the recess provided in the housing, the piezoelectric vibration sensor is attached to the signal processing circuit board provided with a small hole, A piezoelectric vibration sensor device, wherein the signal processing circuit board is supported by an opening peripheral portion of the housing, and a housing cover that covers the signal processing circuit board is integrated with the housing.
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