JPS5892908A - 圧電振動子を用いた検出装置 - Google Patents
圧電振動子を用いた検出装置Info
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- JPS5892908A JPS5892908A JP56192119A JP19211981A JPS5892908A JP S5892908 A JPS5892908 A JP S5892908A JP 56192119 A JP56192119 A JP 56192119A JP 19211981 A JP19211981 A JP 19211981A JP S5892908 A JPS5892908 A JP S5892908A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本免明扛圧電畿動子を用いた検出装置に蘭するものでる
る〇 例えば、光、磁気、總度、湿度、ガス尋を検出するセン
ナが捕々開発されているが、これらの検出出力ｔ−ｖイ
クロコンピュータ尋でデジタル処理する場合には、イン
ターフェイスとして五−り変換器を必要とすることが多
く、−成約に複雑になるものでめった。
る〇 例えば、光、磁気、總度、湿度、ガス尋を検出するセン
ナが捕々開発されているが、これらの検出出力ｔ−ｖイ
クロコンピュータ尋でデジタル処理する場合には、イン
ターフェイスとして五−り変換器を必要とすることが多
く、−成約に複雑になるものでめった。
そこで本発明は直接デジタル処理が可能でたつ島い検出
ＮＩＫ’を有したコンパクトな圧電振動子を用いた検出
装置を提供するものである。
ＮＩＫ’を有したコンパクトな圧電振動子を用いた検出
装置を提供するものである。
以下本発明の一実施＠ＩＩ−−面に基づいて説明する。
第１図において、Ｐは圧電振動子である水晶撫勤子でそ
の一面には２対の片面駆動用亀４Ｎｍｍ１１２ ＞ ｌ
びＷｅｌ、１ａｓｔ形成し、それぞれ畿勤績域ム鴬、ム
ｓｋ−形成している０また水晶伽勤子Ｐの他ＦｉＪは自
田面となっており、電極１１１＊ｌｌ−およびｌｌｌ５
コ■の背面ににそｒｔ（Ｊ３１ｉｒ’面電１！Ｂｓ 、
Ｉｈ ’ｒ影形成てめる０ そり、？電極Ｉｌｌ ｍ ＩＩｓ Ｋ ＢｔｌＡ ２図
のｚうにＯ−ｈｉＭＯ８インバータｖ１．抵抗Ｒ１ｊ？
よび負荷容量’１ｉｅＯｔｓ ｋ妥続して発ｆｉ回路０
８１を構成し、電極Ｅ１１゜１■にｑＣ−ＭＯ８イレバ
ータｖｓ、抵抗Ｒ３−よび負荷容ｔ ０ｓｈＯｓｎｋ接
続して発振１路Ｏａｍ ｋ構成している。Ｍはミキサで
るる。
の一面には２対の片面駆動用亀４Ｎｍｍ１１２ ＞ ｌ
びＷｅｌ、１ａｓｔ形成し、それぞれ畿勤績域ム鴬、ム
ｓｋ−形成している０また水晶伽勤子Ｐの他ＦｉＪは自
田面となっており、電極１１１＊ｌｌ−およびｌｌｌ５
コ■の背面ににそｒｔ（Ｊ３１ｉｒ’面電１！Ｂｓ 、
Ｉｈ ’ｒ影形成てめる０ そり、？電極Ｉｌｌ ｍ ＩＩｓ Ｋ ＢｔｌＡ ２図
のｚうにＯ−ｈｉＭＯ８インバータｖ１．抵抗Ｒ１ｊ？
よび負荷容量’１ｉｅＯｔｓ ｋ妥続して発ｆｉ回路０
８１を構成し、電極Ｅ１１゜１■にｑＣ−ＭＯ８イレバ
ータｖｓ、抵抗Ｒ３−よび負荷容ｔ ０ｓｈＯｓｎｋ接
続して発振１路Ｏａｍ ｋ構成している。Ｍはミキサで
るる。
以上の＃既において、水晶畿−子Ｐの一面は自由画とな
っているため１ｔＲｊＩＩ＋領域ム１ｅＡｌの等価回路
は第５−のごとく表わされる。すなわち、両面動形の等
ｌｌ１ｌＩ−路Ｋｍ抗分ダ８と容量分Ｏ８とが直列費続
石れたものとなって′いる。この抵抗分Ｒ８は自由面上
に形成された背面電極ＢゆるいはＢ、の電気抵抗に１っ
て形成されるｔので、仁の抵抗値によって各振ＩＩＪ１
ｉＩ域の抛撫周波ａは第４−のごとく変化する〇 そこで背面亀＠Ｂ＞あるいはＢ１のいずれか一方に特定
の検出河朧に感応してＩＥ電気抵抗変化するセンサ用材
料２用いるとともに他方に上記検出対象に感Ａもシない
ものｔ用いることに１！ｌ１％ｑ！ｒＭｊＲ勤領域の発
掘周波数の差η為ら対象を検出できる。
っているため１ｔＲｊＩＩ＋領域ム１ｅＡｌの等価回路
は第５−のごとく表わされる。すなわち、両面動形の等
ｌｌ１ｌＩ−路Ｋｍ抗分ダ８と容量分Ｏ８とが直列費続
石れたものとなって′いる。この抵抗分Ｒ８は自由面上
に形成された背面電極ＢゆるいはＢ、の電気抵抗に１っ
て形成されるｔので、仁の抵抗値によって各振ＩＩＪ１
ｉＩ域の抛撫周波ａは第４−のごとく変化する〇 そこで背面亀＠Ｂ＞あるいはＢ１のいずれか一方に特定
の検出河朧に感応してＩＥ電気抵抗変化するセンサ用材
料２用いるとともに他方に上記検出対象に感Ａもシない
ものｔ用いることに１！ｌ１％ｑ！ｒＭｊＲ勤領域の発
掘周波数の差η為ら対象を検出できる。
１ず光センサとして使用する場合について述べるＯ牛導
体の内部光電効果を利用した光センナの９ち光導電効果
形の％Ｄは光量によってａ抗が変化する。したかって、
例えば背面１１１ｋ Ｂ＊の材料としてｃａ日、０６Ｂ
ｍ、ＰｂＥｌ、ｐｂｓ＝、工ｎＡｓ、工ｎ ｓｂ。
体の内部光電効果を利用した光センナの９ち光導電効果
形の％Ｄは光量によってａ抗が変化する。したかって、
例えば背面１１１ｋ Ｂ＊の材料としてｃａ日、０６Ｂ
ｍ、ＰｂＥｌ、ｐｂｓ＝、工ｎＡｓ、工ｎ ｓｂ。
Ｈｇ１−ｘ Ｏｄｚ Ｔｅ （Ｘ電α２）ｅｌＦ”用
いれば、光量によって抵抗分１’１８か第５図のごとく
変化する。すなわち、元麓によって第２図の発掘回路０
町の発掘周波数が変化する〇 一方背面電極Ｂ、として、光による影ＩＩ！ｉｒ受けな
いムＵ等髪用いることによって、発条回路ＯＳ１゜０８
雪の発伽周ｔｌＬ数の差から光量を検出するＣとができ
る。すなわち第２図のミキサＭ′からの出力周波数ｒ計
数することによって光量を検出できる。
いれば、光量によって抵抗分１’１８か第５図のごとく
変化する。すなわち、元麓によって第２図の発掘回路０
町の発掘周波数が変化する〇 一方背面電極Ｂ、として、光による影ＩＩ！ｉｒ受けな
いムＵ等髪用いることによって、発条回路ＯＳ１゜０８
雪の発伽周ｔｌＬ数の差から光量を検出するＣとができ
る。すなわち第２図のミキサＭ′からの出力周波数ｒ計
数することによって光量を検出できる。
つぎに磁気センｔとして使用する場合には、電子移動度
の大きい工ｎ ｓｂ等の■−■族化合物半導体を利用
した磁気抵抗素子を背向電極Ｂ１に用いればよＬｎｏｃ
ｎは第６図示のような磁気−抵抗特性を示す。−万背面
亀１ｋＢｍには、磁気による影響を愛社ないＡＵ等１１
−＃４Ｖｈればよい。
の大きい工ｎ ｓｂ等の■−■族化合物半導体を利用
した磁気抵抗素子を背向電極Ｂ１に用いればよＬｎｏｃ
ｎは第６図示のような磁気−抵抗特性を示す。−万背面
亀１ｋＢｍには、磁気による影響を愛社ないＡＵ等１１
−＃４Ｖｈればよい。
また温ＭＩＬセンサとして使用する場合には、温度にＬ
って抵抗が変化するナーミスタ、ポジスタ用材料ｒ＊ｔ
ｈｌｔ他Ｂ１として用い、背向電極Ｂ、 として框ム
Ｕ等を用いればよい。
って抵抗が変化するナーミスタ、ポジスタ用材料ｒ＊ｔ
ｈｌｔ他Ｂ１として用い、背向電極Ｂ、 として框ム
Ｕ等を用いればよい。
さらに１ガスセンサとして用いる場合には、背面亀憶Ｂ
１としてｎ形半導体あるい框Ｐ形牛導体を用いれば工い
。内えば、ｎ形半導体のガス磯度−抵抗特性は環元形ガ
スのａ層によって第７嫡の曲−ものごとくなり、酸化形
方スの吸着に１って第７−の曲−１雪のごとくなる０ま
たＰ形半導体の場合に、上記と框逆＝に還元形ガスの吸
着によって抵抗が増大し、順化形ガスの吸着に１って抵
抗か減少する０この場合にも背面亀禽Ｂ、としてはＡＵ
等を用％ＡｊＬば工い。
１としてｎ形半導体あるい框Ｐ形牛導体を用いれば工い
。内えば、ｎ形半導体のガス磯度−抵抗特性は環元形ガ
スのａ層によって第７嫡の曲−ものごとくなり、酸化形
方スの吸着に１って第７−の曲−１雪のごとくなる０ま
たＰ形半導体の場合に、上記と框逆＝に還元形ガスの吸
着によって抵抗が増大し、順化形ガスの吸着に１って抵
抗か減少する０この場合にも背面亀禽Ｂ、としてはＡＵ
等を用％ＡｊＬば工い。
また、湿度センサとして使用する場合には、ｆｉｎｏｌ
等の湿度によって抵抗か変化するｔのｔ用いる。
等の湿度によって抵抗か変化するｔのｔ用いる。
８ｎ０１ の湿度−抵抗籍性を示した９が第８図でる
る。この場合には、背面電極Ｂ１１／ｃ債水性のコーテ
ィングｋＪｉｉして２くＣとにＬジムｕＫ限らｎずどの
よ５を物質でもよい０ な２この場合に水ｊ！ＩｆＥＩＩＪ子としてＹカット畿
動子を用いると、その共振局ｙＬＩＩＬか温度に対して
直融的に変化するため発畿（ロ）路ＯＢ雪の発伽周友数
〃為ら温［ｋ検出する仁とができ、同時にミキサＭの出
力周数数〃為ら湿Ｒ’を検出することかできる。
る。この場合には、背面電極Ｂ１１／ｃ債水性のコーテ
ィングｋＪｉｉして２くＣとにＬジムｕＫ限らｎずどの
よ５を物質でもよい０ な２この場合に水ｊ！ＩｆＥＩＩＪ子としてＹカット畿
動子を用いると、その共振局ｙＬＩＩＬか温度に対して
直融的に変化するため発畿（ロ）路ＯＢ雪の発伽周友数
〃為ら温［ｋ検出する仁とができ、同時にミキサＭの出
力周数数〃為ら湿Ｒ’を検出することかできる。
以上のように本発明によれば、一つの圧電撫動子上に２
＠所の伽ｗｊＪ漬域を形成し一方の伽動−城の背向電極
と・して検出対象に感応して電気抵抗が変化する物質を
用＾各条動領域の抛畿周ｔＩＮ、、数の差ρ為ら対象を
検出するようｋしたので、極めて小型で簡単な構成の検
出装［１１１−提供できし！＞” ４ム−Ｄ変換器を介
することな（ｌｌｊｌデジタル処理か行なえる０ また検出対象による電気抵抗の変化は極ぬて顕著なもの
でるるため１ＩＩＩｌ槓度の検出が行なえる。
＠所の伽ｗｊＪ漬域を形成し一方の伽動−城の背向電極
と・して検出対象に感応して電気抵抗が変化する物質を
用＾各条動領域の抛畿周ｔＩＮ、、数の差ρ為ら対象を
検出するようｋしたので、極めて小型で簡単な構成の検
出装［１１１−提供できし！＞” ４ム−Ｄ変換器を介
することな（ｌｌｊｌデジタル処理か行なえる０ また検出対象による電気抵抗の変化は極ぬて顕著なもの
でるるため１ＩＩＩｌ槓度の検出が行なえる。
さらに、同−圧電振一子上に、二つの畿勘慎域か形成さ
ｎているため、各々の条部領域の周波数温度時性は同じ
ものとなる０そのため、発掘周波数の差には、温ｆＩＬ
変動による誤差成分に入らないことになる０
ｎているため、各々の条部領域の周波数温度時性は同じ
ものとなる０そのため、発掘周波数の差には、温ｆＩＬ
変動による誤差成分に入らないことになる０
第１図は不発明の一実施例における圧電伽動子の止面ン
Ｌび背面図、第２−に第１図の圧電懺勤子を用いた不発
明の一実施例の電気１ｇ１ｗＩ図、第３図は片面本鯛形
水晶ｍ１ＩＪ子の等価回路図、第４図に背面１憔の抵抗
分と妬伽周波数との関係を示した時性図、第５融扛光量
と光導亀効来形材料の抵抗との＠ｇＩＡ１！−示した骨
性図、第６図は磁気抵抗軍子の磁界−抵抗骨性を示した
特性図、第７図ａｎ形半導体のガス濃度−抵抗骨性を示
した骨性図、第８図は８１１０３のｇ１度−抵抗特性ｒ
示した特性図であるＯ Ｐ・・・・・・圧電振動子 ”１１ ｍ ”１１ ｍ ｍ１１ ｍ ｍ１１ ”””
片面駆動用電他ムｌｅ’ｌ・・・・・・畿動領域 ＢｌｍＢＭ ・・・・・・背面電極 Ｏ８，，０８ｍ・・・・・・発条回路 輩・・・・・・ミキサ 第１図 第２図 Ｓ２ 第３図 第４図 →Ｒ５ 第５図 第７因 ｘｉ’ｒ が゛スジ１艷→ 第６図 第８図 湘対湿度→
Ｌび背面図、第２−に第１図の圧電懺勤子を用いた不発
明の一実施例の電気１ｇ１ｗＩ図、第３図は片面本鯛形
水晶ｍ１ＩＪ子の等価回路図、第４図に背面１憔の抵抗
分と妬伽周波数との関係を示した時性図、第５融扛光量
と光導亀効来形材料の抵抗との＠ｇＩＡ１！−示した骨
性図、第６図は磁気抵抗軍子の磁界−抵抗骨性を示した
特性図、第７図ａｎ形半導体のガス濃度−抵抗骨性を示
した骨性図、第８図は８１１０３のｇ１度−抵抗特性ｒ
示した特性図であるＯ Ｐ・・・・・・圧電振動子 ”１１ ｍ ”１１ ｍ ｍ１１ ｍ ｍ１１ ”””
片面駆動用電他ムｌｅ’ｌ・・・・・・畿動領域 ＢｌｍＢＭ ・・・・・・背面電極 Ｏ８，，０８ｍ・・・・・・発条回路 輩・・・・・・ミキサ 第１図 第２図 Ｓ２ 第３図 第４図 →Ｒ５ 第５図 第７因 ｘｉ’ｒ が゛スジ１艷→ 第６図 第８図 湘対湿度→
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ２対の片面駆動用ＩＩＬ億を圧電振動子の一方の向上に
形成して上記圧電振動子上に２ｉ１所の畿勤偵域τ形成
し、 一方の対の片面駆−用電極の背面に検出対象に感応して
電気抵抗が変化する＊ ’ｊ［ｋ用いて背面電極を形成
し、 他の灼の片面属鯛用電禽の背面に、上記検出対象に感応
しない背面電極髪形成し、 上記各撫動績域を用いて２つの殆珈口路を構成し、 この各発振１ｇｌ路の出力周波数の差を検出する検出商
略に＆けた ことｔ待機とする圧電振動子を用いた検出ｆｅ ｌｌｋ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56192119A JPS5892908A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 圧電振動子を用いた検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56192119A JPS5892908A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 圧電振動子を用いた検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5892908A true JPS5892908A (ja) | 1983-06-02 |
| JPH0245802B2 JPH0245802B2 (ja) | 1990-10-11 |
Family
ID=16285980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56192119A Granted JPS5892908A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 圧電振動子を用いた検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5892908A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59217145A (ja) * | 1983-05-26 | 1984-12-07 | Fujihira Kogyo Kk | 果汁等の食品試料液の全糖量測定装置 |
| JPH01282418A (ja) * | 1988-05-09 | 1989-11-14 | Hitachi Ltd | 圧電式物理量検出装置 |
| JPH0357932A (ja) * | 1989-07-27 | 1991-03-13 | Agency Of Ind Science & Technol | 極低温測定装置 |
| JP2000283905A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-13 | Noboru Koyama | マルチチャンネルｑｃｍセンサデバイス |
| JP2010503116A (ja) * | 2006-09-06 | 2010-01-28 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 空間的に分散された遠隔センサ |
| JP2012008029A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 感知装置 |
| US9086338B2 (en) | 2010-06-25 | 2015-07-21 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Sensing device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS477672A (en) * | 1970-09-29 | 1972-04-24 | Westinghouse Electric Corp | Electrical disconnector |
| JPS5682411A (en) * | 1979-12-11 | 1981-07-06 | Hiromi Ogasawara | Microdisplacement detector |
-
1981
- 1981-11-30 JP JP56192119A patent/JPS5892908A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS477672A (en) * | 1970-09-29 | 1972-04-24 | Westinghouse Electric Corp | Electrical disconnector |
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Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
| JPS59217145A (ja) * | 1983-05-26 | 1984-12-07 | Fujihira Kogyo Kk | 果汁等の食品試料液の全糖量測定装置 |
| JPH01282418A (ja) * | 1988-05-09 | 1989-11-14 | Hitachi Ltd | 圧電式物理量検出装置 |
| JPH0357932A (ja) * | 1989-07-27 | 1991-03-13 | Agency Of Ind Science & Technol | 極低温測定装置 |
| JP2000283905A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-13 | Noboru Koyama | マルチチャンネルｑｃｍセンサデバイス |
| JP2010503116A (ja) * | 2006-09-06 | 2010-01-28 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 空間的に分散された遠隔センサ |
| JP2012008029A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 感知装置 |
| US9086338B2 (en) | 2010-06-25 | 2015-07-21 | Nihon Dempa Kogyo Co., Ltd. | Sensing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0245802B2 (ja) | 1990-10-11 |
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