JPH09318432A - 接触センサ - Google Patents
接触センサInfo
- Publication number
- JPH09318432A JPH09318432A JP8156098A JP15609896A JPH09318432A JP H09318432 A JPH09318432 A JP H09318432A JP 8156098 A JP8156098 A JP 8156098A JP 15609896 A JP15609896 A JP 15609896A JP H09318432 A JPH09318432 A JP H09318432A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrating body
- contact
- detected
- piezoelectric element
- vibration
- 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.)
- Pending
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- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型に構成でき接触状態を常に高精度に検出
できる接触センサを提供する。 【解決手段】 一対の圧電素子２，３を振動体１上に一
体的に設け、一方の圧電素子２に所定周波数の電圧を加
えて該振動体を振動させると共に、その振動により他方
の圧電素子３に発生する起電圧の検出手段８を設け、被
検出物が該振動体に接触し該振動体の振動が制限される
ことで該検出手段により該被検出物の接触状態が検出さ
れる。
できる接触センサを提供する。 【解決手段】 一対の圧電素子２，３を振動体１上に一
体的に設け、一方の圧電素子２に所定周波数の電圧を加
えて該振動体を振動させると共に、その振動により他方
の圧電素子３に発生する起電圧の検出手段８を設け、被
検出物が該振動体に接触し該振動体の振動が制限される
ことで該検出手段により該被検出物の接触状態が検出さ
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は物体の接触状態を電
気信号に変換して検出し得るようにした接触センサに関
するものである。
気信号に変換して検出し得るようにした接触センサに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】圧電素子は、周知のようにピエゾ作用に
より機械，電気両エネルギー間の相互変換を可能とする
ものであるので、従来から小型スピーカ等の圧電振動
子、或いはピックアップ等の外力センサに用いられてい
る。しかし圧電素子を用いた従来のセンサは、外力が変
化するときだけ起電力を発生し得るものであったので、
被検出物の接触状態を検出することができなかった。
より機械，電気両エネルギー間の相互変換を可能とする
ものであるので、従来から小型スピーカ等の圧電振動
子、或いはピックアップ等の外力センサに用いられてい
る。しかし圧電素子を用いた従来のセンサは、外力が変
化するときだけ起電力を発生し得るものであったので、
被検出物の接触状態を検出することができなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが例えば金型モ
デル形状をデータとして認識させるための三次元計測器
に使用しようとする接触センサにおいては、モデルへの
接触の状態を常に電気信号として取出せることが必要で
あったので上記外力センサはその用途に応じられないも
のであった。またこのような計測器の接触センサとして
は従来から小型化および高精度が要求されていた。
デル形状をデータとして認識させるための三次元計測器
に使用しようとする接触センサにおいては、モデルへの
接触の状態を常に電気信号として取出せることが必要で
あったので上記外力センサはその用途に応じられないも
のであった。またこのような計測器の接触センサとして
は従来から小型化および高精度が要求されていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで本発明の接触セン
サは上記課題を解決しようとするもので、一対の圧電素
子を振動体上に一体的に設け、一方の圧電素子に所定周
波数の電圧を加えて該振動体を振動させると共に、その
振動により他方の圧電素子に発生する起電圧の検出手段
を設け、被検出物が該振動体に接触し該振動体の振動が
妨げられることで該検出手段により該被検出物の接触状
態が検出されるようにしたことを特徴とする。また、本
発明は上記接触センサにおいて、所定周波数の電圧を加
えて振動体を共振させると共に、被検出物の接触により
その共振が妨げられるようにしたことを特徴とする。
サは上記課題を解決しようとするもので、一対の圧電素
子を振動体上に一体的に設け、一方の圧電素子に所定周
波数の電圧を加えて該振動体を振動させると共に、その
振動により他方の圧電素子に発生する起電圧の検出手段
を設け、被検出物が該振動体に接触し該振動体の振動が
妨げられることで該検出手段により該被検出物の接触状
態が検出されるようにしたことを特徴とする。また、本
発明は上記接触センサにおいて、所定周波数の電圧を加
えて振動体を共振させると共に、被検出物の接触により
その共振が妨げられるようにしたことを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施例を図面と共に
説明する。図１にこの接触センサの概略を示し、１は円
筒状ケース１０内に周縁部を支持すると共に該ケース１
０に電気的に導通させている板状のバネ材（リン青銅が
よい）からなる振動体、２，３は該振動体１の内側表面
に蒸着されたチタン酸バリウム，ロッシェル塩等からな
る一対の圧電素子で、一方の圧電素子２にケース１０，
振動体１を介して発振回路４より所定周波数の電圧を印
加し、該圧電素子２のピエゾ作用により機械的振動を励
起させ振動体１を振動させる。なお、その発振周波数は
振動体１の固有振動数と一致するように選定され該振動
体１をその電圧印加により共振させる。
説明する。図１にこの接触センサの概略を示し、１は円
筒状ケース１０内に周縁部を支持すると共に該ケース１
０に電気的に導通させている板状のバネ材（リン青銅が
よい）からなる振動体、２，３は該振動体１の内側表面
に蒸着されたチタン酸バリウム，ロッシェル塩等からな
る一対の圧電素子で、一方の圧電素子２にケース１０，
振動体１を介して発振回路４より所定周波数の電圧を印
加し、該圧電素子２のピエゾ作用により機械的振動を励
起させ振動体１を振動させる。なお、その発振周波数は
振動体１の固有振動数と一致するように選定され該振動
体１をその電圧印加により共振させる。
【０００６】また、他方の圧電素子３は増幅回路５と検
波，平滑回路６とコンパレータ７とからなる検出手段８
に接続する。そして振動体１の振動により該圧電素子３
に発生した起電圧を増幅回路５により増幅した後、検
波，平滑し、コンパレータ７によりその電気信号を基準
電圧と比較し検出信号を得る。
波，平滑回路６とコンパレータ７とからなる検出手段８
に接続する。そして振動体１の振動により該圧電素子３
に発生した起電圧を増幅回路５により増幅した後、検
波，平滑し、コンパレータ７によりその電気信号を基準
電圧と比較し検出信号を得る。
【０００７】９は振動体１に突設された針状の接触部
で、該接触部９に被検出物（図示せず）が接触すると振
動体１の振動が大きく妨げられて共振が停止し、圧電素
子３の起電力は非接触時に比べて小さくなる。即ち、増
幅回路５による増幅出力波形は図示したように被検出物
の接触時には非接触時よりも大きく減衰する。このため
コンパレータ７における所定の基準電圧との比較によ
り、該コンパレータ７の出力が接触時と非接触時とでは
反転し接触状態を適格に検出することができる。
で、該接触部９に被検出物（図示せず）が接触すると振
動体１の振動が大きく妨げられて共振が停止し、圧電素
子３の起電力は非接触時に比べて小さくなる。即ち、増
幅回路５による増幅出力波形は図示したように被検出物
の接触時には非接触時よりも大きく減衰する。このため
コンパレータ７における所定の基準電圧との比較によ
り、該コンパレータ７の出力が接触時と非接触時とでは
反転し接触状態を適格に検出することができる。
【０００８】なお、図１では振動体１の片面に圧電素子
２，３を並設した形態のものを例として説明したが、図
２に示したように、振動体１の両面に夫々圧電素子２，
３を設けてもよく、このようにすることでより効率よく
振動を圧電素子２から圧電素子３に振動を伝達できる。
２，３を並設した形態のものを例として説明したが、図
２に示したように、振動体１の両面に夫々圧電素子２，
３を設けてもよく、このようにすることでより効率よく
振動を圧電素子２から圧電素子３に振動を伝達できる。
【０００９】また、振動体１は平板状でなくても図３の
実施形態に例示したように棒状に形成し、その両側面に
圧電素子２，３を対設してもよく、このようにセンサ自
体の形状は用途に応じて自由に選定し得る。そしていず
れにしてもそのセンサ自体を小型に構成できる特長があ
る。
実施形態に例示したように棒状に形成し、その両側面に
圧電素子２，３を対設してもよく、このようにセンサ自
体の形状は用途に応じて自由に選定し得る。そしていず
れにしてもそのセンサ自体を小型に構成できる特長があ
る。
【００１０】なお共振状態となる発振周波数を選定する
ことにより、検出感度がより向上することが見込まれ
る。
ことにより、検出感度がより向上することが見込まれ
る。
【００１１】
【発明の効果】このように本発明によれば、圧電素子を
用いることにより接触状態を常時検出し得る接触センサ
を構成でき、しかもセンサ自体を小型に構成できる利点
がある。また、センサ自体に電気的開閉接点を有しない
ので接点不良のおそれがなく耐久性があると共に、接触
状態を常に高精度に検出できるので応用範囲も広いなど
顕著な効果がある。
用いることにより接触状態を常時検出し得る接触センサ
を構成でき、しかもセンサ自体を小型に構成できる利点
がある。また、センサ自体に電気的開閉接点を有しない
ので接点不良のおそれがなく耐久性があると共に、接触
状態を常に高精度に検出できるので応用範囲も広いなど
顕著な効果がある。
【図１】本発明に係る接触センサのブロック図。
【図２】本発明に係るセンサ自体の他の実施形態を示し
た断面図。
た断面図。
【図３】本発明に係るセンサ自体の他の実施形態を示し
た斜視図。
た斜視図。
１ 振動体 ２，３ 圧電素子 ４ 発振回路 ５ 増幅回路 ６ 検波，平滑回路 ７ コンパレータ ８ 検出手段 ９ 接触部 １０ ケース
Claims (2)
- 【請求項１】 一対の圧電素子を振動体上に一体的に設
け、一方の圧電素子に所定周波数の電圧を加えて該振動
体を振動させると共に、その振動により他方の圧電素子
に発生する起電圧の検出手段を設け、被検出物が該振動
体に接触し該振動体の振動が妨げられることで該検出手
段により該被検出物の接触状態が検出されるようにした
ことを特徴とする接触センサ。 - 【請求項２】 所定周波数の電圧を加えて振動体を共振
させると共に、被検出物の接触によりその共振が妨げら
れるようにした請求項１に記載の接触センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8156098A JPH09318432A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 接触センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8156098A JPH09318432A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 接触センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318432A true JPH09318432A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15620277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8156098A Pending JPH09318432A (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 接触センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09318432A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007204005A (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Toyota Motor Corp | 操舵装置 |
| WO2017164426A3 (ja) * | 2017-02-11 | 2017-11-16 | 新光電子株式会社 | 押込み試験装置 |
| WO2020239762A1 (en) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | Trinamix Gmbh | Spectrometer device for optical analysis of at least one sample |
-
1996
- 1996-05-27 JP JP8156098A patent/JPH09318432A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007204005A (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Toyota Motor Corp | 操舵装置 |
| WO2017164426A3 (ja) * | 2017-02-11 | 2017-11-16 | 新光電子株式会社 | 押込み試験装置 |
| WO2020239762A1 (en) * | 2019-05-27 | 2020-12-03 | Trinamix Gmbh | Spectrometer device for optical analysis of at least one sample |
| US12050172B2 (en) | 2019-05-27 | 2024-07-30 | Trinamix Gmbh | Spectrometer device for optical analysis of at least one sample |
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