JPH11352144A - 加速度センサ - Google Patents
加速度センサInfo
- Publication number
- JPH11352144A JPH11352144A JP15691998A JP15691998A JPH11352144A JP H11352144 A JPH11352144 A JP H11352144A JP 15691998 A JP15691998 A JP 15691998A JP 15691998 A JP15691998 A JP 15691998A JP H11352144 A JPH11352144 A JP H11352144A
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- JP
- Japan
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- acceleration
- elastic body
- acceleration sensor
- stress
- sensor
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- 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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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 直流成分や極低周波振動の加速度を検出す
ることができる加速度センサを提供する。 【解決手段】加速度センサは、ケース２に固定された弾
性体３と、弾性体３に固定されたおもり５と、弾性体３
に埋め込まれ弾性体３に生じる応力の変化を検出する応
力センサ４を備えており、その応力センサ４に、磁気イ
ンピーダンス効果を有し、かつ磁歪定数が０でない材
料、すなわちアモルファス線を用いる。
ることができる加速度センサを提供する。 【解決手段】加速度センサは、ケース２に固定された弾
性体３と、弾性体３に固定されたおもり５と、弾性体３
に埋め込まれ弾性体３に生じる応力の変化を検出する応
力センサ４を備えており、その応力センサ４に、磁気イ
ンピーダンス効果を有し、かつ磁歪定数が０でない材
料、すなわちアモルファス線を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、応力検出用の磁気
インピーダンス素子を利用した加速度センサに関する。
インピーダンス素子を利用した加速度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の加速度センサは、サーボ型や、圧
電型、静電容量型、ピエゾ抵抗型などが提案されてい
る。なかでも圧電型加速度センサは他の方式に比べて構
造が簡単で頑丈、小形、軽量という特徴があり、振動解
析用のピックアップとして広く用いられている。そのよ
うな従来の加速度センサについて図３の断面図を用いて
説明する。図において、１３は圧電素子、１５はおも
り、１４、１６はリード線、１２はケースであり、これ
らによって加速度センサ１１を成している。圧電素子１
３はケース１２の底に密着して固定されており、圧電素
子１３の上面にはおもり１５が密着して固定されてい
る。圧電素子３の上下面に接続されたリード線１４、１
６は、ケース１２に設けられた適当な穴から外部に引出
されている。このような構成をしているため、加速度セ
ンサ１１に加速度が加わえられていないときは、おもり
１５は静止しているが、加速度センサ１１に上下方向の
加速度が加わえられておもり１５が変位すると、圧電素
子１３に応力が加わり圧電素子１３の両端に電圧が発生
する。この電圧の大きさが加えられた加速度に対応する
ので、適当な回路を用いて加速度信号を得ることがで
き、加速度を検出することができるのである。
電型、静電容量型、ピエゾ抵抗型などが提案されてい
る。なかでも圧電型加速度センサは他の方式に比べて構
造が簡単で頑丈、小形、軽量という特徴があり、振動解
析用のピックアップとして広く用いられている。そのよ
うな従来の加速度センサについて図３の断面図を用いて
説明する。図において、１３は圧電素子、１５はおも
り、１４、１６はリード線、１２はケースであり、これ
らによって加速度センサ１１を成している。圧電素子１
３はケース１２の底に密着して固定されており、圧電素
子１３の上面にはおもり１５が密着して固定されてい
る。圧電素子３の上下面に接続されたリード線１４、１
６は、ケース１２に設けられた適当な穴から外部に引出
されている。このような構成をしているため、加速度セ
ンサ１１に加速度が加わえられていないときは、おもり
１５は静止しているが、加速度センサ１１に上下方向の
加速度が加わえられておもり１５が変位すると、圧電素
子１３に応力が加わり圧電素子１３の両端に電圧が発生
する。この電圧の大きさが加えられた加速度に対応する
ので、適当な回路を用いて加速度信号を得ることがで
き、加速度を検出することができるのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図３に示す
加速度センサは出力インピーダンスが高く、低振動数の
微小変位を検出することが困難であるため、静的な加速
度や、橋梁等の大型建築物や船舶等で発生する極低周波
振動に対しては出力が非常に小さくなり検出が困難であ
るという問題があった。そこで、本発明は、かかる問題
を解消するためになされたものであり、一定加速度で運
動している物体の加速度や重力加速度等の直流成分を含
む加速度を検出することができ、また、橋梁等の大型建
築物や船舶等で発生する極低周波振動の加速度を検出す
ることができる加速度センサを提供することを目的とす
る。
加速度センサは出力インピーダンスが高く、低振動数の
微小変位を検出することが困難であるため、静的な加速
度や、橋梁等の大型建築物や船舶等で発生する極低周波
振動に対しては出力が非常に小さくなり検出が困難であ
るという問題があった。そこで、本発明は、かかる問題
を解消するためになされたものであり、一定加速度で運
動している物体の加速度や重力加速度等の直流成分を含
む加速度を検出することができ、また、橋梁等の大型建
築物や船舶等で発生する極低周波振動の加速度を検出す
ることができる加速度センサを提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明の加速度センサは、ケースに固定された弾性
体と、該弾性体に固定したおもりと、前記弾性体に埋め
込まれ前記弾性体に印加される応力の変化を検出する応
力センサとを備えており、前記応力センサは、磁気イン
ピーダンス効果を有し、かつ磁歪定数が０でない材料を
用いていることを特徴としている。また、前記材料がア
モルファス線であることを特徴としている。このように
アモルファス線を用いているので加速度の直流分と低周
波成分を検出することができるのである。
め、本発明の加速度センサは、ケースに固定された弾性
体と、該弾性体に固定したおもりと、前記弾性体に埋め
込まれ前記弾性体に印加される応力の変化を検出する応
力センサとを備えており、前記応力センサは、磁気イン
ピーダンス効果を有し、かつ磁歪定数が０でない材料を
用いていることを特徴としている。また、前記材料がア
モルファス線であることを特徴としている。このように
アモルファス線を用いているので加速度の直流分と低周
波成分を検出することができるのである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図に基づいて説明する。図１は本発明の実施例を示す
加速度センサの断面図である。図において、３は弾性
体、５はおもり、６はリード線、２はケース、４は応力
センサとしてのアモルファス線であり、これらによって
加速度センサ１を成している。弾性体３はケース２の底
に密着して固定されており、弾性体３の上面にはおもり
５が密着して固定されている。弾性体３の中央には、磁
気インピーダンス効果を有するアモルファス線４が縦に
嵌着されて上下面に達しており、上下面でリード線６に
接続されている。そのリード線１６はケース２に設けら
れた適当な穴から外部に引出されている。ここで磁気イ
ンピーダンス効果とは、例えば、毛利が精密工学会誌６
２巻第３号１９９６年３４１ページに解説しているよう
に、周方向に磁区が形成されたアモルファス線の線長さ
方向に磁界をかけると透磁率の変化に基づいて線の両端
に印加している電圧が変わるという現象である。アモル
ファス線のような磁歪を有する材料を用いれば、アモル
ファス線に応力を加えただけで逆磁歪効果によって透磁
率が変化し、磁界をかけたときと同様の電圧変化が生じ
る。
て図に基づいて説明する。図１は本発明の実施例を示す
加速度センサの断面図である。図において、３は弾性
体、５はおもり、６はリード線、２はケース、４は応力
センサとしてのアモルファス線であり、これらによって
加速度センサ１を成している。弾性体３はケース２の底
に密着して固定されており、弾性体３の上面にはおもり
５が密着して固定されている。弾性体３の中央には、磁
気インピーダンス効果を有するアモルファス線４が縦に
嵌着されて上下面に達しており、上下面でリード線６に
接続されている。そのリード線１６はケース２に設けら
れた適当な穴から外部に引出されている。ここで磁気イ
ンピーダンス効果とは、例えば、毛利が精密工学会誌６
２巻第３号１９９６年３４１ページに解説しているよう
に、周方向に磁区が形成されたアモルファス線の線長さ
方向に磁界をかけると透磁率の変化に基づいて線の両端
に印加している電圧が変わるという現象である。アモル
ファス線のような磁歪を有する材料を用いれば、アモル
ファス線に応力を加えただけで逆磁歪効果によって透磁
率が変化し、磁界をかけたときと同様の電圧変化が生じ
る。
【０００６】次にこのような構成の加速度センサ１の動
作について説明する。加速度センサ１に加速度が加わえ
られていないときは、おもり５は静止しているが、加速
度センサ１に上下方向の加速度が加えられると、おもり
５に加速度が加わり、弾性体３が加速度の方向と大きさ
に応じた応力を受ける。弾性体３が応力を受けるとアモ
ルファス線４も加速度に応じた長さ方向の応力を受け、
アモルファス線４の透磁率が逆磁歪効果により変化する
のでアモルファス線４の両端の電圧が変化する。その電
圧は、例えば、図２に示す信号処理回路を用いて加速度
に対応する信号に変換することができ、加速度信号を得
て加速度の検出をすることができる。このように信号処
理回路と加速度センサ１との組合せで加速度検出装置を
なすことができる。
作について説明する。加速度センサ１に加速度が加わえ
られていないときは、おもり５は静止しているが、加速
度センサ１に上下方向の加速度が加えられると、おもり
５に加速度が加わり、弾性体３が加速度の方向と大きさ
に応じた応力を受ける。弾性体３が応力を受けるとアモ
ルファス線４も加速度に応じた長さ方向の応力を受け、
アモルファス線４の透磁率が逆磁歪効果により変化する
のでアモルファス線４の両端の電圧が変化する。その電
圧は、例えば、図２に示す信号処理回路を用いて加速度
に対応する信号に変換することができ、加速度信号を得
て加速度の検出をすることができる。このように信号処
理回路と加速度センサ１との組合せで加速度検出装置を
なすことができる。
【０００７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、お
もりに加速度が加わると加速度に応じた応力が弾性体に
埋め込まれたアモルファス線に生じ、アモルファス線に
生じる電圧の変化から加速度を検出できるため、加速度
の直流成分も検出することができる。従って、等加速度
運動時の加速度や重力加速度の他、極低周波振動で発生
する加速度も高感度で検出することができて、高性能の
加速度センサを提供することができるという効果があ
る。
もりに加速度が加わると加速度に応じた応力が弾性体に
埋め込まれたアモルファス線に生じ、アモルファス線に
生じる電圧の変化から加速度を検出できるため、加速度
の直流成分も検出することができる。従って、等加速度
運動時の加速度や重力加速度の他、極低周波振動で発生
する加速度も高感度で検出することができて、高性能の
加速度センサを提供することができるという効果があ
る。
【図１】本発明の実施例を示す加速度センサの断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の加速度センサの加速度検出に使用した
回路構成図である。
回路構成図である。
【図３】従来例を示す加速度センサの断面図である。
１、１１ 加速度センサ ２、１２ ケース ３ 弾性体 ４ アモルファス線 ５、１５ おもり ６、１４、１６ リード線 １３ 圧電素子
Claims (2)
- 【請求項１】ケースに固定された弾性体と、該弾性体に
固定したおもりと、前記弾性体に埋め込まれ前記弾性体
に印加される応力の変化を検出する応力センサと、を備
えた加速度センサにおいて、前記応力センサは、磁気イ
ンピーダンス効果を有し、かつ磁歪定数が０でない材料
を用いていることを特徴とする加速度センサ。 - 【請求項２】 前記材料がアモルファス線であることを
特徴とする請求項１記載の加速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15691998A JPH11352144A (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | 加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15691998A JPH11352144A (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | 加速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11352144A true JPH11352144A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15638252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15691998A Pending JPH11352144A (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | 加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11352144A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003016891A3 (en) * | 2001-08-09 | 2004-06-10 | Infm | A sensor and a method for measuring static and dynamic micro-deformations |
| JP2009036733A (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Fdk Corp | 歪センサ |
-
1998
- 1998-06-05 JP JP15691998A patent/JPH11352144A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003016891A3 (en) * | 2001-08-09 | 2004-06-10 | Infm | A sensor and a method for measuring static and dynamic micro-deformations |
| JP2009036733A (ja) * | 2007-08-03 | 2009-02-19 | Fdk Corp | 歪センサ |
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