JPS5946351B2 - 超音波スイツチ - Google Patents
超音波スイツチInfo
- Publication number
- JPS5946351B2 JPS5946351B2 JP9266077A JP9266077A JPS5946351B2 JP S5946351 B2 JPS5946351 B2 JP S5946351B2 JP 9266077 A JP9266077 A JP 9266077A JP 9266077 A JP9266077 A JP 9266077A JP S5946351 B2 JPS5946351 B2 JP S5946351B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- ultrasonic
- transmitter
- voltage
- oscillator
- 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.)
- Expired
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- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超音波スイッチに関するものであり、その目
的とするところは、指向性パターンの変化を小さくし、
検知性能を安定させることができる超音波スイッチを提
供するにある。
的とするところは、指向性パターンの変化を小さくし、
検知性能を安定させることができる超音波スイッチを提
供するにある。
一般に超音波パルスを用いた超音波スイッチなどに使用
する超音波ホーンの指向性パターンは、駆動周波数と、
音速とによって決定される波長によって決定されること
が知られている。
する超音波ホーンの指向性パターンは、駆動周波数と、
音速とによって決定される波長によって決定されること
が知られている。
ところで第１図は従来から使用されている超音波ホーン
Ａを示し、この超音波ホーンＡは後端内部に超音波振動
子３を内蔵し、前端に至るまで、夫々内径を異なしめた
数種の音響管を取付けた構造の管体４と、この管体４の
前端より前方へ向うにつれ、扁平又は円形である口径が
漸次拡大するホーン５等とにより構成されるもので、第
２図のようなビーム指向性を持っている。
Ａを示し、この超音波ホーンＡは後端内部に超音波振動
子３を内蔵し、前端に至るまで、夫々内径を異なしめた
数種の音響管を取付けた構造の管体４と、この管体４の
前端より前方へ向うにつれ、扁平又は円形である口径が
漸次拡大するホーン５等とにより構成されるもので、第
２図のようなビーム指向性を持っている。
第１図中６は仕切板である。
また第２図中■はビーム指向性の鋭さを表わすための半
値角を示すもので、ピークレベルから６（ｄＢ）下がっ
たレベルの角度としている。
値角を示すもので、ピークレベルから６（ｄＢ）下がっ
たレベルの角度としている。
同図＠はサイドロープを示す。
かかる従来例の超音波ホーンＡの波長と、半値角の関係
を第３図に示し、０曲線は開口部扁平ホーンであるため
長円方向を示し、０曲線は短円方向を示し、長短円方向
は第４図の■、■によって定義される。
を第３図に示し、０曲線は開口部扁平ホーンであるため
長円方向を示し、０曲線は短円方向を示し、長短円方向
は第４図の■、■によって定義される。
ところで音速Ｃは
Ｃ＝３３１＋０．６ ｔ （ｍ／５ｅｅ） （ｔ ：温
度〕で表わされ、温度が変わると変化する。
度〕で表わされ、温度が変わると変化する。
ところで波長λは
λ一旦（ｉｔ） （ｆ；駆動周波数〕であるので、
温度によって波長λは変化する。
温度によって波長λは変化する。
今駆動周波数ｆをｆ ＝ ３９．５ （ＫＨｚ ）とし
て、λ＝８．０８〜９．０ （ｍｍ）の範囲で変化する
のは、温度では一２０°Ｃ〜＋４０℃の範囲であり、こ
の温度範囲内で、第３図のようにビームの太さが変化す
ると、かかる超音波ホーンＡを使った超音波スイッチの
人体検知エリアは４０％近くも変化してしまい、使用上
非常に性能の悪いものとなってしまうという欠点があっ
た。
て、λ＝８．０８〜９．０ （ｍｍ）の範囲で変化する
のは、温度では一２０°Ｃ〜＋４０℃の範囲であり、こ
の温度範囲内で、第３図のようにビームの太さが変化す
ると、かかる超音波ホーンＡを使った超音波スイッチの
人体検知エリアは４０％近くも変化してしまい、使用上
非常に性能の悪いものとなってしまうという欠点があっ
た。
尚ビームの半値角の一２０００〜＋４０°Ｃでの変化量
はおよそ長円方向で３０％、短円方向で２５％である。
はおよそ長円方向で３０％、短円方向で２５％である。
本発明は上述の欠点に鑑みてなされたもので、以下実施
例によって説明する。
例によって説明する。
第５図は一実施例の回路図を示し、図中７は送波器１と
受波器２とから形成せる検知器部であって、この検知器
部７には更に送波器１と受波器２の近辺の温度を検知す
るための温度検知器８を設けている。
受波器２とから形成せる検知器部であって、この検知器
部７には更に送波器１と受波器２の近辺の温度を検知す
るための温度検知器８を設けている。
９は温度電圧変換回路で、温度検知器８の検知温度に比
例した電圧を発生するようになっている。
例した電圧を発生するようになっている。
１０は送波器１に設けた送波用超音波振動子を駆動する
駆動周波数信号を発振する発振器で、 この発振器１０
は電圧制御発振器から構成され、温度電圧変換回路９の
出力電圧によって制御され温度に反比例した前記駆動周
波数信号を発振するようになっている。
駆動周波数信号を発振する発振器で、 この発振器１０
は電圧制御発振器から構成され、温度電圧変換回路９の
出力電圧によって制御され温度に反比例した前記駆動周
波数信号を発振するようになっている。
１１は増幅器で、発振器１０の発振出力を増幅し、送波
器１の超音波振動子を駆動するようになっている。
器１の超音波振動子を駆動するようになっている。
１２は受波器２の受波信号を増幅する増幅器であり、１
３は増幅器１３の増幅受波信号を検波するための検波回
路であり、１４は検波信号を信号処理するための信号処
理回路である。
３は増幅器１３の増幅受波信号を検波するための検波回
路であり、１４は検波信号を信号処理するための信号処
理回路である。
また１５は前記発振器１０の発振周波数に同期して信号
処理回路１４を作動させるための同期回路であり、１６
は信号処理回路１４より出力する信号を計数する計数回
路で、所定計数時に信号を発生させるようになっている
。
処理回路１４を作動させるための同期回路であり、１６
は信号処理回路１４より出力する信号を計数する計数回
路で、所定計数時に信号を発生させるようになっている
。
１７はスイッチ回路で、計数回路１６の信号によって作
動し、警報を出力するようになっている。
動し、警報を出力するようになっている。
次に本発明の詳細な説明する。
温度検知器８は、送・受波器１，２近辺の温度を検知す
ると、その温度に応じた電圧を温度・電圧変換回路９に
よって作成させる。
ると、その温度に応じた電圧を温度・電圧変換回路９に
よって作成させる。
ここで温度・電圧変換回路９から発生した電圧によって
発振器１０は制御されて、°温度に反比例した周波数の
信号を発生させる。
発振器１０は制御されて、°温度に反比例した周波数の
信号を発生させる。
第６図はその時の温度−周波数の関係を示す。
発振器１０で制御された信号は増幅器１１で増幅され、
送波器１の超音波振動子を１駆動して、超音波パルス信
号を空中に発する。
送波器１の超音波振動子を１駆動して、超音波パルス信
号を空中に発する。
反射物体Ｍによって反射された反射超音波パルス信号は
、受波器２で受波せられ、増幅器１２で増幅されて、検
波回路１３で検波され、信号処理回路１４で信号処理さ
れ、計数回路１６で計数されてスイッチング回路１７を
動作させるものである。
、受波器２で受波せられ、増幅器１２で増幅されて、検
波回路１３で検波され、信号処理回路１４で信号処理さ
れ、計数回路１６で計数されてスイッチング回路１７を
動作させるものである。
ここで発振器１０の周波数変化は、第７図の実線で示す
ように各温度において波長の変化が小さくなるようにし
てあって、指向性パターンの変化を少くしている。
ように各温度において波長の変化が小さくなるようにし
てあって、指向性パターンの変化を少くしている。
同図中破線は周波数一定の場合の波長変化を示す。
第８図は本発明と前述の従来例との半値角の比較を示す
もので、実線ａは本発明の場合の長円方向を示し、破線
ａ′は従来例のそれを示す。
もので、実線ａは本発明の場合の長円方向を示し、破線
ａ′は従来例のそれを示す。
また実線すは本発明の場合の短円方向を示し、破線ｂ′
は従来例のそれを示す。
は従来例のそれを示す。
また下表は従来例と本発明とのビーム太さの比較を示す
。
。
本発明は送・受波器近辺に配置され該近辺の温度を検知
する温度検知器と、温度検知器で検知された温度に比例
した電圧の信号を発生する温度・電圧変換回路と、電圧
制御発振器からなり電圧変換回路の出力に応じて送波器
の送波用超音波振動子を駆動するための駆動周波数信号
を波長の変化量が小さくなるように発振する発振器とを
備えたので、波長の変化が少なくなって、指向性パター
ンの変化が小さく、検知性能が安定して、優れた性能を
発揮するという効果を奏する。
する温度検知器と、温度検知器で検知された温度に比例
した電圧の信号を発生する温度・電圧変換回路と、電圧
制御発振器からなり電圧変換回路の出力に応じて送波器
の送波用超音波振動子を駆動するための駆動周波数信号
を波長の変化量が小さくなるように発振する発振器とを
備えたので、波長の変化が少なくなって、指向性パター
ンの変化が小さく、検知性能が安定して、優れた性能を
発揮するという効果を奏する。
第１図は従来使用の超音波ホーンの断面図、第２図乃至
第４図は従来例の説明図、第５図は本発明の一実施例の
回路ブロック図、第６図は同上の温度−周波数特性図、
第７図は同上の温度−波長特性図、第８図は同上の温度
−半値角特性図であり、１は送波器、２は受波器、８は
温度検知器、９は温度・電圧変換回路である。
第４図は従来例の説明図、第５図は本発明の一実施例の
回路ブロック図、第６図は同上の温度−周波数特性図、
第７図は同上の温度−波長特性図、第８図は同上の温度
−半値角特性図であり、１は送波器、２は受波器、８は
温度検知器、９は温度・電圧変換回路である。
Claims (1)
- １ 前方へ向かうにつれて口径が漸次拡大する超音波ホ
ーンの後端内部に超音波振動子を内蔵させて構成された
送・受波器を用いた超音波スイッチにおいて、送・受波
器近辺に配置され該近辺の温度を検知する温度検知器と
、温度検知器で検知された温度に比例した電圧の信号を
発生する温度・電圧変換回路と、電圧制御発振器からな
り電圧変換回路の出力に応じて送波器の送波用超音波振
動子を駆動するための駆動周波数信号を波長の変化量が
小さくなるように発振する発振器とを備えたことを特徴
とす乙類音波スイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9266077A JPS5946351B2 (ja) | 1977-07-30 | 1977-07-30 | 超音波スイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9266077A JPS5946351B2 (ja) | 1977-07-30 | 1977-07-30 | 超音波スイツチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5426478A JPS5426478A (en) | 1979-02-28 |
| JPS5946351B2 true JPS5946351B2 (ja) | 1984-11-12 |
Family
ID=14060617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9266077A Expired JPS5946351B2 (ja) | 1977-07-30 | 1977-07-30 | 超音波スイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5946351B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60250705A (ja) * | 1984-05-25 | 1985-12-11 | Dx Antenna Co Ltd | パラボラアンテナの自動追尾方法 |
| JPH0630403B2 (ja) * | 1984-05-25 | 1994-04-20 | デイエツクスアンテナ株式会社 | パラボラアンテナの自動追尾方法 |
-
1977
- 1977-07-30 JP JP9266077A patent/JPS5946351B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5426478A (en) | 1979-02-28 |
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