JPS5949098A - 超音波回路 - Google Patents
超音波回路Info
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- JPS5949098A JPS5949098A JP15990182A JP15990182A JPS5949098A JP S5949098 A JPS5949098 A JP S5949098A JP 15990182 A JP15990182 A JP 15990182A JP 15990182 A JP15990182 A JP 15990182A JP S5949098 A JPS5949098 A JP S5949098A
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Links
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/0207—Driving circuits
- B06B1/0215—Driving circuits for generating pulses, e.g. bursts of oscillations, envelopes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (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
木発木兄１け、Ｉ」−弓１￥セラ三ツクの川＞、ｊｉ型
司音波振ｉ１．ｉＱ子？！−送受前［［］に４１４いた
ｆ１′（音波回路に１ダ１？−るものであ私。 イｒ（ｌ来の１＋１１了し５ ＝ ・す’） ｋ Ｈ」
イア、＝ １ｌｌ−ｉ？’波Ｊ＆ｉ １ｉＩ＋） 子ノ
送ｉ：ｒ １１．１１路又は受波回路ζは、第１図に示
すようなものが（１；１供さ）１ていｆコ。第１図（ｎ
ｌは送波回路ｒ示寸もので、（１１）は送波用の超音波
振りジノ子、（３）ｖよ第波侶）−）栄増ｒｆＪして超
音波振動子（１］）奮駆動する送波ハフ１１Ｊ回路であ
る。第１図（ｂ）１は受波回路灸＝示し７、（１２）は
受波用の司苦波振ａジノ子、（２）す：超音波（帳ｌ！
ｒＪ了（１２）からの出力ｆ！ｃ増１］シて受波信汀ケ
出力１−る受波１す１ｌｌ回路である。１ζＬけ超音波
振！Ｉｖノ子（１２）ＭＴ並列に接ｎ゛１）シ又ある色
荷抵抗である。ここで、Ｘ［、１１ｙ４１ （ａ）に示
す送波同格（Ｃおいて、 ＜Ｐ、 ２１詞ｒ示干、Ｌつ
なパ１しスイノＳのトーｙバースト波によって７１．’
１ｊＵｌυ御υｖ）子（１１）を！′、ｉｔ １ｌｌｌ
Ｊすると、第３１■に示すよう珍波形か１１」力さノ］
る。図中
司音波振ｉ１．ｉＱ子？！−送受前［［］に４１４いた
ｆ１′（音波回路に１ダ１？−るものであ私。 イｒ（ｌ来の１＋１１了し５ ＝ ・す’） ｋ Ｈ」
イア、＝ １ｌｌ−ｉ？’波Ｊ＆ｉ １ｉＩ＋） 子ノ
送ｉ：ｒ １１．１１路又は受波回路ζは、第１図に示
すようなものが（１；１供さ）１ていｆコ。第１図（ｎ
ｌは送波回路ｒ示寸もので、（１１）は送波用の超音波
振りジノ子、（３）ｖよ第波侶）−）栄増ｒｆＪして超
音波振動子（１］）奮駆動する送波ハフ１１Ｊ回路であ
る。第１図（ｂ）１は受波回路灸＝示し７、（１２）は
受波用の司苦波振ａジノ子、（２）す：超音波（帳ｌ！
ｒＪ了（１２）からの出力ｆ！ｃ増１］シて受波信汀ケ
出力１−る受波１す１ｌｌ回路である。１ζＬけ超音波
振！Ｉｖノ子（１２）ＭＴ並列に接ｎ゛１）シ又ある色
荷抵抗である。ここで、Ｘ［、１１ｙ４１ （ａ）に示
す送波同格（Ｃおいて、 ＜Ｐ、 ２１詞ｒ示干、Ｌつ
なパ１しスイノＳのトーｙバースト波によって７１．’
１ｊＵｌυ御υｖ）子（１１）を！′、ｉｔ １ｌｌｌ
Ｊすると、第３１■に示すよう珍波形か１１」力さノ］
る。図中
【１が市Ｊ、すの超音波の送波区間で、【２が
残響側けが送波ｙ ｉする区１１Ｘ１である。即ち、超
音波振！Ｉジノ子（１１）の残留エネル甲−による減衰
ＪＩ＋ｉｉ ！Ｉジノとして残響時間が比較的長く発生
する。このような残響の存在するｇ音波振ｊｆｉｌＪ子
全１イト１の超音波ｉ＆’ ６（ＩＪ子で送波及び゛受
波を切イ４えて！ｌ１ｌ１作させる送受兼用型の１１４
路を第４図ＶｒＣ示す。（４）は送受切替回路で、超音
波の送波と受波とを切替えるものである。第４１艷の回
１１１８ＶＣおいて５．（眉背波振１ν）子（１）を嘲
りのすると第５図にン六干よつな超音波が一送波バノ］
る。ｔｌが送波区間、」２が残響信号区間、【３がパそ
波不可能区１ｆｊｌを示す。つまり超？才波の送波倍旧
にょるイ曳；、１．１１がｒ７在する１７１７１は受波
信号を検出することができず、特に、残り信号区１１！
１１が比］１佼Ｉ］９長いＬコめに、近距離の物体検知
ができないという問題があっｆ、 。 不発１！Ａは上述の点に鑑みて提供したものであって、
超音波振動子のパルス１（■動時におけるパルス応答性
の同上ケ図ることを目的とＬ ｒコ超背波回路を提供す
るものである。 以下本発明σ）￥ｍＩｉ例を図ゴＩＪにより一′Ｆ述す
る。第６図けＪ＋（木回１１・＃５を示すもσｊであり
、ＮＭ波４ｆｉｉ ｆｉｌ）１子（１）に２閏の］イル
ＬＩＬ２を（１１列接続し１こ回路全１１／フ列Ｑ？−
：ｐ、５ ；、売１〜．４１１’ｆＴ ／／ｌ 、１イ
１１／Ｌ２ ト＞ＭｉｉｊＦ ＣＭ７ｆ：！ＩＬ抗Ｒｔ
ｉ吸読している。まｌこ負荷抵抗Ｒｔの１ｉｌｉｌ端に
Ｖコ、送波回路又は・−？波回路を凄Ｈｔ Ｌでいる。 コイ１シ１、ＩＬ２のイーＪタクタフスは次式で決定さ
れる１、超背波振Ｈｔ）３子＋ｌ＋の共４ｈ（周波数を
ｆｏとする。 １こだし、ＬＩＯ，Ｊ−２０はコイＩｆ、 ＬＩＬ２Ｌ
７）イシタクタンスとし、ＣＯは超音波振１Ｊｖｌ子ｆ
ｌ＋の持つ静電容債饋である。 つまり、超音波振動子（１）はある静電芥垣値Ｃｏ分有
１〜ており、この静’４容ｌＩｉ値Ｃｏと］イルＬＩＬ
２のイシタクタンスとによって並列共振回路をイ陸成し
、その共振周波数全超音波振動子（１）のもっ共１辰Ｊ
Ｍ波数ｆｏＶｒｃ近似せしめている。この時の超音波振
１１νＪ子ｆｉ＋の両ｇ１；（で見１こ周波数ｆに対す
るインヒータシスＺ ｉ１第７図に示すようになる。尚
、Ｉ）？３酢波振動子（１）の共４辰周ン皮数ｆｏを４
Ｑ Ｋ１−１ｘとしｆご４ノ１１である。このように、
回路インピークシスを、超音波振動子（１）の持−）共
振同ン及数Ｋ ！６いて１１シ小となるような並列共イ
ムで回路を昂冒Ｊｖ干ることによって、第８１女１（匍
（ｂ＋に示すようＶＣＣ２０′怜時１ｉｊｌか、共振回
路を溝数しない第Ｂ ｒ＞１ （ａ）に示す【２から、
其娠回路を構成！−１こ・バ８図（ｔ）ｌ ＩＩＣ示す
【２′−、大ＩＩ］に短縮さノ１、パルス応答の良い送
波ヌＩＪ受波がｉＪＪ ｉｊしとなるものである。 Ｑ！Ｉ Ｒ己（１） 、ｉ：うｖテ、Ｘ［召音ｌ皮４．
’Ｎ ＤＪＩＪ 子ｆｌｌ Ｆ コイルＬＩＩ−２ｖ、
、−並列に接続して並列共振回路全４．：ｌ成すること
により、夕Ｑ ４ｊＪ時間ｋ」犬１１］ｂて短くなるも
のであるが、次のようなノ、′１背波イ辰動子ｆｌ）の
持つ′時性πよって問題が生じる。つ〕ｔす、圧電ヒラ
三・ツクを１１」いｆこ超計波振ｊ、ｉ’ｆｌｌ子（１
）のｌ′１′７１市谷量値ＣｏにＩ、’＋（囲の温１（
変化によって大きく変化する。そのｌｉ；：ｔは一例で
＋ ０．８ （％’Ｃ）となっている。こｑ）ように、
１１ａ者波振動子ｔｌ＋の静電容計値ＣＯがメ：、ＨＢ
ｒｃよ−）て太へく変化すると、外付はコイルＬｔｌ
、２との、１１２列共振ＩｉＪ回路の挟搬１．＋Ｉｉ波
数か大きく像化して、ン１−１Ｕ音波４祿動子ｉｌ＋の
共振周波数ｆ。 から大吉くずノ］てしまい、残執１１“１小効果がなく
なってしまう。こＪｌを防１」二する１こめに、ｘＹ（
音波１辰ｊｊｊｌＪ子（１）の静′１１ｉ′答イ１の変
化と逆の温ｊＷ歓化特訃を（パ「つコンヂシサ０１を＠
９図に示すように、温度袖ｔｉ５１１１Ｌ！−１−で・
（Ｉ′１菖波振ＭＵＪ子＋１１［並列【接続し、総合容
ｊ７ｉの鬼゛化を少なくして］イルＬＩＬ２との・１６
列共振回＋ｂ３の共置周？皮数の温度による変化ケなく
Ｌｆ、ｍものである。第１０（支）に温間と各容；訃と
の特注ケ示す。１ば緬ＩＡばｊ；ａ音波振動子（１）の
６情度特性を示し、直線Ｂがｊ′ｔＪ音波）辰ＩＩＩＩ
Ｊ子ｆ１１の温１）１持性とに期待外の温度補償用のコ
シヂンサＣ１（７） ｉ！□Ａ度↑Ｉ性である。この］
ンヂシサＣ＋の温ＩＷ持性は一例として−１，０（％／
°Ｃ）のもの？使用シている。ｆＩＥって両９′、ｖ性
から夫々ｒ’ｉＬ度変化による谷ｒｊｊが相殺されて金
杯としてあまりを１４変化が生じない、、印、１１図は
温度とｊＬｌ！＋篩“１１波数との１夕、１係金】ドす
ものであり、実線Ｃに一〜昌°波（辰蝦Ｊ子ｆｌ＋の共
振層波数特性を示し、破：、γＩ）が］：７ヂｙす（ｌ
全没けｆニー ｉｌ、Ｓ合の並列共振間ｌＩ′ｌ′１の
几振局波数特性を示していて、ＪＭＩ ’ｉ’ｉ波振ｉ
＋ｔ＋Ｊ子（１）の持１イｊ”とほと／しど差かなく、
温ＩＷ？山（ｉｔがさ１ていることがわかる。こＩＥ、
Ｋ対１〜で一点鎖線Ｅけン１４度イ＋ｉｉ ｆＡｊの
ない用台つまりコンイン＋Ｊ′Ｃｘを接続していない場
合の＼１（ｉ列共振回１格の井４１ｉ） Ｉｌ’１１皮
）ｕ ’ｌ’ｒ ｉＪＰ ｋ ’ＲＩ／ −ｒ ＋ハる
。屏−）で、コンデンサＣ１金、１″、しけない場合に
Ｖ」、渦ｊ（３Ｘ新化に対１゜て其４ｊｉＱ ｆω略の
其ｊ！ｌ’（：？ｎ波てＶが大きく変オ）す、＋”１ｉ
Ｊ述し７’ｌ： Ｊ： ’） ＆’Ｃ温１’ｉｌ
釦！ ｆ１１’［ｌ−１イＨＳ合Ｋ ｉ−ｉ ｉｔイ
インｆｌ皮＋ｂ １（１７子＋１＋の４１９１翌Ｔ小：
、’ｌ＋ ＦａＦがなくなる。尚、：〕−１２図Ｑζ示
すよう（て、８Ｂ’ ９１図に示すコイＩＩ／ ’−’
さコイル１−２とを一体Ｋ Ｌ で＝３−（Ｉｂ Ｔ−
３ｋ ｌ（５１Ａ’−Ｌ、名１１ｉｊ ｆｌｌ：ン＋Ｉ
ｌ ４Ｇ’（ｌｉＪ ］ ｙヂンイン１、コイルＩ−３
および負荷抵鞘；Ｒ１−（ｉ−すべて並列接ｊＷｉｊと
しても巾いものである１、このように、並列共振回路の
４１振固波敗の渇）隻変化による変化を小さくすること
（Ｃよって、（Ｌν川用ＩＷ内でＶ定ｌ−、ｒこパ１し
ス応答ｔｙ＞良イ５？−］ ？ｌｊ’波４ｉ １′ｔＱ
子ｉｌｌ ノＪ、Ｊ １１ｔ）回路が構成でき、残響１
［、テ１１１１ケｚ′定で小点なものにすることができ
る。 ＸＸＳ １８ ｉ Ｆ、７．１ 個（７） ｉ！３’３
ｊＡ’ ；皮４ｊ％ ＭＩＪ −Ｔ−ｔｌ） 奮’ａ
”？ ”Ａ［Ｅ １４］トして使［１］する１ド合の
実施例ケ示している。第９ｊ図における措ＩＪｙ七同様
に、Ｍ音顯１辰動子ｆｉｌ ｌ／ｒ温度布自ｌず用］′
ＪヂシサＣ＋を一１ｆお列にわバ売１−．、ｌｉ’ｉ！
コイルＬＩＴ−２の１０列回１出全コシプ″ンυＣ＋［
並列１Ｃ接に１ｉｉｊ Ｌ、そして］イルＬ２の両端に
ｆ−′１荷４１モ抗Ｒｔを接続１−でいる。この０イ１
π抵抗ＲＬＯ両パ１Ｗに生じる出力全受波１１η巾回路
（２）へ入力１−でいる。更に送波増ｌ１１１ｉｊｌ
１１ｔ名（３１は両］イルＬＩＬ２の接続点から逆並列
接続さオ］１こタイ」−ト１）＋Ｄｚ′（ｒ−介してＦ
ｉｐ ＆−、’ｔｔ ＋、である。尚、このＲ＋’ｉＩ
戊は第１４図に示すように、イπ１２図に示す石′■Ｉ
Ｊ見（Ｉて喧イＡ−ド１）１１）２を付ＩＪｔ］干るよ
うな１ｆｌｌ−成としても勿１１・ＩｎＪＱい。しかし
て、川−のア頃音Ｉ皮４辰ＩＩＩＪ１子（１）で送′受
波ケー１ｔＣ用Ａせ１こ場合ｔｆおいては、送波信号に
送〆皮増［１ｊ回路（３）πＪδいて１巾されてそのピ
ーク値幅、敬十Ｖの大信う１であるｆこめタイオードＩ
）ｕ）２は低イシヒー少シスとカリ、；ｆｆ ／＋１−
１＋＠巾回路（３）の出力Ｖゴそのまま超音波ｉ板曲Ｊ
千Ｎ＋へ印加Ａノ］で、１１ヱ１音波１ｈ？ ＢＱ）−
１−ｆ ＋ ｌより超に波イハけが送波さノ；る。この
］）ｌｔｉ皮か紡了する古、Ａ／（音波１１．Ｑ動子ｆ
ｌ＋！／ｒ受波出力４ｉｆ］るノＪ３廿波曜偽信号は１
ダ＋ｎ Ｖ以下の小信号であるｆこめ、うｌイツード１
〕ＩＩ〕２は高インピータシスとなって送波噌１１Ｊ回
路（３）とけ切り１ｌｊＦ六〇１、受波増［１１回路（
２１へ信＋３が出力さ第１る。このとき、超音波振１（
η１子ｆｉｌの静′・（ζ容１１１イ＋ｒｔＣｏとコイ
ルＬｘＬ２とσハｌｆ２列共振回路により、送波信）Ｊ
の残物４時間を大「１コに短縮していることと、コンデ
ンサＣ１により潤度変化ｒよる残ル゛子時１凸１が犬き
く庁ることを防止していることとで、単−ｔｙ）ｒｌｕ
計波振「ジノ子（１）によって１８波と受波とを可能に
してし）る。［７１こがって、１１固の超音波振！１Ｉ
Ｉｌ子＋１１を１入・受ｉ皮、Ｉｆ ｆｌｌ ｉｓすで
使用し１こ場合に、送波イ友σつ残響時［ハ１７５二気
ｊく、しかも温Ｋｌ化に対しても安定してし）る１こｙ
）、＋ｌｙｌ ＝テ波パルス反財↓ζリスイツ千におい
する近Ｗ臣亀ｉｔｌ閏り４１ｆｉ訛ノｊカｉ大１ｉ１に
向上するものである。 木／Ｉ６Ｌ月（１上述のように、超音波振動子σつ１％
ｈＢ ｈ！ｐ４波数に近似させるべく超音波振！ｌ１
ｌＪ子σ）持つｔ７′介′１け谷）桟とによる並列共振
周波・故を発振セしダ）るイ′Ｊタクタンスを有する一
〕イルヤ、属音ン反振Ｉｌｌ子に５ＩＤ−３＋ｊｌに接
ｉ４’ｊ■Ｉ〜１こものであるから、ノ１、θ餡波振（
Ｗ）千び〕有する静′Ｙべ谷１式値と］イ１しのインタ
フタシスとσＪ ｑ（ｉ Ｊｌ共振により、その並列共
１辰１ｉ’＋１波故全）ｔｌＪ ”ａ波（叡１：υ）子
の共振周波数に近似させることで１回路インピータンス
か超音波振動子の持つ共振周波数ｒ ｔづし）て最小と
なり、その１こめ超音波ａｕ ６１１Ｊ ＋７５” Ｊ
＼ｊしス仄区すθノされ１： 、）ｌ、合ＶＣ従来、残
；＋；ｇ ＋を３面が比絞１１’Ｊ長力＼つｆコσ〕が
犬１１コに短縮され、パ１１．ス応答性能が向上するも
のであり、特に、残響時間が犬１１」に９．（ｌ縮きれ
、ることで、］個のハ１′］音波振動子で送波、受ｌ皮
金：＠Ｅ Ｆ４Ｊすることがでへる効果を奏する。
残響側けが送波ｙ ｉする区１１Ｘ１である。即ち、超
音波振！Ｉジノ子（１１）の残留エネル甲−による減衰
ＪＩ＋ｉｉ ！Ｉジノとして残響時間が比較的長く発生
する。このような残響の存在するｇ音波振ｊｆｉｌＪ子
全１イト１の超音波ｉ＆’ ６（ＩＪ子で送波及び゛受
波を切イ４えて！ｌ１ｌ１作させる送受兼用型の１１４
路を第４図ＶｒＣ示す。（４）は送受切替回路で、超音
波の送波と受波とを切替えるものである。第４１艷の回
１１１８ＶＣおいて５．（眉背波振１ν）子（１）を嘲
りのすると第５図にン六干よつな超音波が一送波バノ］
る。ｔｌが送波区間、」２が残響信号区間、【３がパそ
波不可能区１ｆｊｌを示す。つまり超？才波の送波倍旧
にょるイ曳；、１．１１がｒ７在する１７１７１は受波
信号を検出することができず、特に、残り信号区１１！
１１が比］１佼Ｉ］９長いＬコめに、近距離の物体検知
ができないという問題があっｆ、 。 不発１！Ａは上述の点に鑑みて提供したものであって、
超音波振動子のパルス１（■動時におけるパルス応答性
の同上ケ図ることを目的とＬ ｒコ超背波回路を提供す
るものである。 以下本発明σ）￥ｍＩｉ例を図ゴＩＪにより一′Ｆ述す
る。第６図けＪ＋（木回１１・＃５を示すもσｊであり
、ＮＭ波４ｆｉｉ ｆｉｌ）１子（１）に２閏の］イル
ＬＩＬ２を（１１列接続し１こ回路全１１／フ列Ｑ？−
：ｐ、５ ；、売１〜．４１１’ｆＴ ／／ｌ 、１イ
１１／Ｌ２ ト＞ＭｉｉｊＦ ＣＭ７ｆ：！ＩＬ抗Ｒｔ
ｉ吸読している。まｌこ負荷抵抗Ｒｔの１ｉｌｉｌ端に
Ｖコ、送波回路又は・−？波回路を凄Ｈｔ Ｌでいる。 コイ１シ１、ＩＬ２のイーＪタクタフスは次式で決定さ
れる１、超背波振Ｈｔ）３子＋ｌ＋の共４ｈ（周波数を
ｆｏとする。 １こだし、ＬＩＯ，Ｊ−２０はコイＩｆ、 ＬＩＬ２Ｌ
７）イシタクタンスとし、ＣＯは超音波振１Ｊｖｌ子ｆ
ｌ＋の持つ静電容債饋である。 つまり、超音波振動子（１）はある静電芥垣値Ｃｏ分有
１〜ており、この静’４容ｌＩｉ値Ｃｏと］イルＬＩＬ
２のイシタクタンスとによって並列共振回路をイ陸成し
、その共振周波数全超音波振動子（１）のもっ共１辰Ｊ
Ｍ波数ｆｏＶｒｃ近似せしめている。この時の超音波振
１１νＪ子ｆｉ＋の両ｇ１；（で見１こ周波数ｆに対す
るインヒータシスＺ ｉ１第７図に示すようになる。尚
、Ｉ）？３酢波振動子（１）の共４辰周ン皮数ｆｏを４
Ｑ Ｋ１−１ｘとしｆご４ノ１１である。このように、
回路インピークシスを、超音波振動子（１）の持−）共
振同ン及数Ｋ ！６いて１１シ小となるような並列共イ
ムで回路を昂冒Ｊｖ干ることによって、第８１女１（匍
（ｂ＋に示すようＶＣＣ２０′怜時１ｉｊｌか、共振回
路を溝数しない第Ｂ ｒ＞１ （ａ）に示す【２から、
其娠回路を構成！−１こ・バ８図（ｔ）ｌ ＩＩＣ示す
【２′−、大ＩＩ］に短縮さノ１、パルス応答の良い送
波ヌＩＪ受波がｉＪＪ ｉｊしとなるものである。 Ｑ！Ｉ Ｒ己（１） 、ｉ：うｖテ、Ｘ［召音ｌ皮４．
’Ｎ ＤＪＩＪ 子ｆｌｌ Ｆ コイルＬＩＩ−２ｖ、
、−並列に接続して並列共振回路全４．：ｌ成すること
により、夕Ｑ ４ｊＪ時間ｋ」犬１１］ｂて短くなるも
のであるが、次のようなノ、′１背波イ辰動子ｆｌ）の
持つ′時性πよって問題が生じる。つ〕ｔす、圧電ヒラ
三・ツクを１１」いｆこ超計波振ｊ、ｉ’ｆｌｌ子（１
）のｌ′１′７１市谷量値ＣｏにＩ、’＋（囲の温１（
変化によって大きく変化する。そのｌｉ；：ｔは一例で
＋ ０．８ （％’Ｃ）となっている。こｑ）ように、
１１ａ者波振動子ｔｌ＋の静電容計値ＣＯがメ：、ＨＢ
ｒｃよ−）て太へく変化すると、外付はコイルＬｔｌ
、２との、１１２列共振ＩｉＪ回路の挟搬１．＋Ｉｉ波
数か大きく像化して、ン１−１Ｕ音波４祿動子ｉｌ＋の
共振周波数ｆ。 から大吉くずノ］てしまい、残執１１“１小効果がなく
なってしまう。こＪｌを防１」二する１こめに、ｘＹ（
音波１辰ｊｊｊｌＪ子（１）の静′１１ｉ′答イ１の変
化と逆の温ｊＷ歓化特訃を（パ「つコンヂシサ０１を＠
９図に示すように、温度袖ｔｉ５１１１Ｌ！−１−で・
（Ｉ′１菖波振ＭＵＪ子＋１１［並列【接続し、総合容
ｊ７ｉの鬼゛化を少なくして］イルＬＩＬ２との・１６
列共振回＋ｂ３の共置周？皮数の温度による変化ケなく
Ｌｆ、ｍものである。第１０（支）に温間と各容；訃と
の特注ケ示す。１ば緬ＩＡばｊ；ａ音波振動子（１）の
６情度特性を示し、直線Ｂがｊ′ｔＪ音波）辰ＩＩＩＩ
Ｊ子ｆ１１の温１）１持性とに期待外の温度補償用のコ
シヂンサＣ１（７） ｉ！□Ａ度↑Ｉ性である。この］
ンヂシサＣ＋の温ＩＷ持性は一例として−１，０（％／
°Ｃ）のもの？使用シている。ｆＩＥって両９′、ｖ性
から夫々ｒ’ｉＬ度変化による谷ｒｊｊが相殺されて金
杯としてあまりを１４変化が生じない、、印、１１図は
温度とｊＬｌ！＋篩“１１波数との１夕、１係金】ドす
ものであり、実線Ｃに一〜昌°波（辰蝦Ｊ子ｆｌ＋の共
振層波数特性を示し、破：、γＩ）が］：７ヂｙす（ｌ
全没けｆニー ｉｌ、Ｓ合の並列共振間ｌＩ′ｌ′１の
几振局波数特性を示していて、ＪＭＩ ’ｉ’ｉ波振ｉ
＋ｔ＋Ｊ子（１）の持１イｊ”とほと／しど差かなく、
温ＩＷ？山（ｉｔがさ１ていることがわかる。こＩＥ、
Ｋ対１〜で一点鎖線Ｅけン１４度イ＋ｉｉ ｆＡｊの
ない用台つまりコンイン＋Ｊ′Ｃｘを接続していない場
合の＼１（ｉ列共振回１格の井４１ｉ） Ｉｌ’１１皮
）ｕ ’ｌ’ｒ ｉＪＰ ｋ ’ＲＩ／ −ｒ ＋ハる
。屏−）で、コンデンサＣ１金、１″、しけない場合に
Ｖ」、渦ｊ（３Ｘ新化に対１゜て其４ｊｉＱ ｆω略の
其ｊ！ｌ’（：？ｎ波てＶが大きく変オ）す、＋”１ｉ
Ｊ述し７’ｌ： Ｊ： ’） ＆’Ｃ温１’ｉｌ
釦！ ｆ１１’［ｌ−１イＨＳ合Ｋ ｉ−ｉ ｉｔイ
インｆｌ皮＋ｂ １（１７子＋１＋の４１９１翌Ｔ小：
、’ｌ＋ ＦａＦがなくなる。尚、：〕−１２図Ｑζ示
すよう（て、８Ｂ’ ９１図に示すコイＩＩ／ ’−’
さコイル１−２とを一体Ｋ Ｌ で＝３−（Ｉｂ Ｔ−
３ｋ ｌ（５１Ａ’−Ｌ、名１１ｉｊ ｆｌｌ：ン＋Ｉ
ｌ ４Ｇ’（ｌｉＪ ］ ｙヂンイン１、コイルＩ−３
および負荷抵鞘；Ｒ１−（ｉ−すべて並列接ｊＷｉｊと
しても巾いものである１、このように、並列共振回路の
４１振固波敗の渇）隻変化による変化を小さくすること
（Ｃよって、（Ｌν川用ＩＷ内でＶ定ｌ−、ｒこパ１し
ス応答ｔｙ＞良イ５？−］ ？ｌｊ’波４ｉ １′ｔＱ
子ｉｌｌ ノＪ、Ｊ １１ｔ）回路が構成でき、残響１
［、テ１１１１ケｚ′定で小点なものにすることができ
る。 ＸＸＳ １８ ｉ Ｆ、７．１ 個（７） ｉ！３’３
ｊＡ’ ；皮４ｊ％ ＭＩＪ −Ｔ−ｔｌ） 奮’ａ
”？ ”Ａ［Ｅ １４］トして使［１］する１ド合の
実施例ケ示している。第９ｊ図における措ＩＪｙ七同様
に、Ｍ音顯１辰動子ｆｉｌ ｌ／ｒ温度布自ｌず用］′
ＪヂシサＣ＋を一１ｆお列にわバ売１−．、ｌｉ’ｉ！
コイルＬＩＴ−２の１０列回１出全コシプ″ンυＣ＋［
並列１Ｃ接に１ｉｉｊ Ｌ、そして］イルＬ２の両端に
ｆ−′１荷４１モ抗Ｒｔを接続１−でいる。この０イ１
π抵抗ＲＬＯ両パ１Ｗに生じる出力全受波１１η巾回路
（２）へ入力１−でいる。更に送波増ｌ１１１ｉｊｌ
１１ｔ名（３１は両］イルＬＩＬ２の接続点から逆並列
接続さオ］１こタイ」−ト１）＋Ｄｚ′（ｒ−介してＦ
ｉｐ ＆−、’ｔｔ ＋、である。尚、このＲ＋’ｉＩ
戊は第１４図に示すように、イπ１２図に示す石′■Ｉ
Ｊ見（Ｉて喧イＡ−ド１）１１）２を付ＩＪｔ］干るよ
うな１ｆｌｌ−成としても勿１１・ＩｎＪＱい。しかし
て、川−のア頃音Ｉ皮４辰ＩＩＩＪ１子（１）で送′受
波ケー１ｔＣ用Ａせ１こ場合ｔｆおいては、送波信号に
送〆皮増［１ｊ回路（３）πＪδいて１巾されてそのピ
ーク値幅、敬十Ｖの大信う１であるｆこめタイオードＩ
）ｕ）２は低イシヒー少シスとカリ、；ｆｆ ／＋１−
１＋＠巾回路（３）の出力Ｖゴそのまま超音波ｉ板曲Ｊ
千Ｎ＋へ印加Ａノ］で、１１ヱ１音波１ｈ？ ＢＱ）−
１−ｆ ＋ ｌより超に波イハけが送波さノ；る。この
］）ｌｔｉ皮か紡了する古、Ａ／（音波１１．Ｑ動子ｆ
ｌ＋！／ｒ受波出力４ｉｆ］るノＪ３廿波曜偽信号は１
ダ＋ｎ Ｖ以下の小信号であるｆこめ、うｌイツード１
〕ＩＩ〕２は高インピータシスとなって送波噌１１Ｊ回
路（３）とけ切り１ｌｊＦ六〇１、受波増［１１回路（
２１へ信＋３が出力さ第１る。このとき、超音波振１（
η１子ｆｉｌの静′・（ζ容１１１イ＋ｒｔＣｏとコイ
ルＬｘＬ２とσハｌｆ２列共振回路により、送波信）Ｊ
の残物４時間を大「１コに短縮していることと、コンデ
ンサＣ１により潤度変化ｒよる残ル゛子時１凸１が犬き
く庁ることを防止していることとで、単−ｔｙ）ｒｌｕ
計波振「ジノ子（１）によって１８波と受波とを可能に
してし）る。［７１こがって、１１固の超音波振！１Ｉ
Ｉｌ子＋１１を１入・受ｉ皮、Ｉｆ ｆｌｌ ｉｓすで
使用し１こ場合に、送波イ友σつ残響時［ハ１７５二気
ｊく、しかも温Ｋｌ化に対しても安定してし）る１こｙ
）、＋ｌｙｌ ＝テ波パルス反財↓ζリスイツ千におい
する近Ｗ臣亀ｉｔｌ閏り４１ｆｉ訛ノｊカｉ大１ｉ１に
向上するものである。 木／Ｉ６Ｌ月（１上述のように、超音波振動子σつ１％
ｈＢ ｈ！ｐ４波数に近似させるべく超音波振！ｌ１
ｌＪ子σ）持つｔ７′介′１け谷）桟とによる並列共振
周波・故を発振セしダ）るイ′Ｊタクタンスを有する一
〕イルヤ、属音ン反振Ｉｌｌ子に５ＩＤ−３＋ｊｌに接
ｉ４’ｊ■Ｉ〜１こものであるから、ノ１、θ餡波振（
Ｗ）千び〕有する静′Ｙべ谷１式値と］イ１しのインタ
フタシスとσＪ ｑ（ｉ Ｊｌ共振により、その並列共
１辰１ｉ’＋１波故全）ｔｌＪ ”ａ波（叡１：υ）子
の共振周波数に近似させることで１回路インピータンス
か超音波振動子の持つ共振周波数ｒ ｔづし）て最小と
なり、その１こめ超音波ａｕ ６１１Ｊ ＋７５” Ｊ
＼ｊしス仄区すθノされ１： 、）ｌ、合ＶＣ従来、残
；＋；ｇ ＋を３面が比絞１１’Ｊ長力＼つｆコσ〕が
犬１１コに短縮され、パ１１．ス応答性能が向上するも
のであり、特に、残響時間が犬１１」に９．（ｌ縮きれ
、ることで、］個のハ１′］音波振動子で送波、受ｌ皮
金：＠Ｅ Ｆ４Ｊすることがでへる効果を奏する。
第１図＋ａ） ｔｂ）は従来例の送波回路図、受波１０
１路ＩＡ、６ｆル２ ｒ４け同上のＩ頃音波振動子鰯Ｂ
ＩＱ波形１」、ダ）３１図ｒ、ｔ １ｍ上の１ｆｌｌ作
波形閤、畠４ｒ７＋１ｄ同」二の送受兼１１Ｊとし１こ
回路図、第５図は同上の動作波形１ンコ１、イス５６図
は末完１ｙ４の実施例の基本回路１ドζｌ、ヴ５７間妊
゛同上σ）ｐ４波数とイン１−喧ンスとの其４１・・ミ
インヒータンス特性図、第８図ｔａ＋ （１）ｌに同上
の動作波形図、ザ）９図に同上の温度補（Ｌ！型と１−
Ｔ二回路図、第１０図は同上の８１１度変化に対する静
ｔＩイ容量の特性図、第１１図は同上の７１１度と」を
振ｊ、Ａ波数との！「４ド性図）、９５１２図にＩＰｌ
ｉｌ上の（；ＩＳ ９１Ｍ ＆こおける他の実施例び〕
回路図、？ｉ！、１８図は同上の送受兼用型とし１こ回
路１Δ、第１４図は同上の第１２図に対応する回路図で
ある。 ｆｌｌ ｉｆ Ａ’（Ｊ音波４１ｉｆ Ｕｉｌ＋子、ｍ
ｌＩｉ：：：７−波ｋｖｉ山回路、＋３１ ？＝を送
波増１１］ ［１１１路、ＬＩ Ｌ２はコイル、Ｉ）１
０２けタイオード、Ｃ１はコンイン′Ｊを示す○ 代理人 弁第１１士 石 １１１Ｊ博 七第１図 １２！、ｊ 第３ｉ−′ｌ甘せ４ｔバ１ ”！Ｓ ５ ’５′り 第６ヒＳ １ 第７ｔ・・４ （０） （ｂ）第９ト；４ １ 第１０図 温度（０Ｃ） 湿、Ｉ’ｉ−（’Ｃ） Ｉｒｓ １２図
１路ＩＡ、６ｆル２ ｒ４け同上のＩ頃音波振動子鰯Ｂ
ＩＱ波形１」、ダ）３１図ｒ、ｔ １ｍ上の１ｆｌｌ作
波形閤、畠４ｒ７＋１ｄ同」二の送受兼１１Ｊとし１こ
回路図、第５図は同上の動作波形１ンコ１、イス５６図
は末完１ｙ４の実施例の基本回路１ドζｌ、ヴ５７間妊
゛同上σ）ｐ４波数とイン１−喧ンスとの其４１・・ミ
インヒータンス特性図、第８図ｔａ＋ （１）ｌに同上
の動作波形図、ザ）９図に同上の温度補（Ｌ！型と１−
Ｔ二回路図、第１０図は同上の８１１度変化に対する静
ｔＩイ容量の特性図、第１１図は同上の７１１度と」を
振ｊ、Ａ波数との！「４ド性図）、９５１２図にＩＰｌ
ｉｌ上の（；ＩＳ ９１Ｍ ＆こおける他の実施例び〕
回路図、？ｉ！、１８図は同上の送受兼用型とし１こ回
路１Δ、第１４図は同上の第１２図に対応する回路図で
ある。 ｆｌｌ ｉｆ Ａ’（Ｊ音波４１ｉｆ Ｕｉｌ＋子、ｍ
ｌＩｉ：：：７−波ｋｖｉ山回路、＋３１ ？＝を送
波増１１］ ［１１１路、ＬＩ Ｌ２はコイル、Ｉ）１
０２けタイオード、Ｃ１はコンイン′Ｊを示す○ 代理人 弁第１１士 石 １１１Ｊ博 七第１図 １２！、ｊ 第３ｉ−′ｌ甘せ４ｔバ１ ”！Ｓ ５ ’５′り 第６ヒＳ １ 第７ｔ・・４ （０） （ｂ）第９ト；４ １ 第１０図 温度（０Ｃ） 湿、Ｉ’ｉ−（’Ｃ） Ｉｒｓ １２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１］ 圧電セラ三ツクハシの超音波振イの子音パル
ス剛ｊｉｊ１．ｌするようＯてし１こ超晋波回路におい
て、超音波４！Ｅｉ呻子の共振Ｊ、’、１波敗に近似さ
せるべく趙音波振］ｉ７７子の持つ静りＦｆ容Ｊ（＋と
（ｆ（誹る並列共振周波数をｉむ振せしめるイシタクタ
シス金有するコイルケ、川音波振動Ｊ＋に並列に接’＋
ｒＳじて成ることを特徴とするＡ、′（音波回路。 ＋２１ ノ！、８音波砧ｉ＋１１Ｊ千の侍つ静市谷量
の温１隻変化に対する補償１−１ト＝’ｌコンデｙす金
ノ：ｆ（’７４波号１■亜１子に並列ｖ （、＜不にシ
１ここと全特徴とする’Ｉ’：ｆ許請求の範Ｕｔ１．ｉ
Ｍ １項６己１；戊のＡ声音〃１回路。 （３１超音波振動子に並列ＶＣ接続された前記コイ）１
ノの１ｉｌｉ端に、超音波４な切子からの受波信号ケ増
ｒｌＪする受波増巾回路全接続するととも（Ｃ１ｉｉ召
峙波振σｇ）＋を１，１区ＮＵＪＩ、てル４音波を送波
せしめる送波増１１Ｊ回１．１．；ケ逆並列接二兄し１
こクイオードを介１−で廟ξｒ；ｘ Ｌ ｔここと全′
：：ｒへとする特許ｉ、ＩＥ求のさα間第１項又は第２
頃睨４ｉ１シの帽音波回１１′８゜
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15990182A JPS5949098A (ja) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | 超音波回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15990182A JPS5949098A (ja) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | 超音波回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5949098A true JPS5949098A (ja) | 1984-03-21 |
| JPH0374560B2 JPH0374560B2 (ja) | 1991-11-27 |
Family
ID=15703642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15990182A Granted JPS5949098A (ja) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | 超音波回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5949098A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009152723A (ja) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Nippon Ceramic Co Ltd | 可変トランスを内蔵した超音波センサ |
| JP2012112851A (ja) * | 2010-11-26 | 2012-06-14 | Toyota Central R&D Labs Inc | 超音波検査装置及び超音波検査方法 |
| JP2012229990A (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-22 | Panasonic Corp | 超音波センサ |
| JP2013250169A (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Panasonic Corp | 超音波センサ |
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| US10702888B2 (en) | 2015-03-27 | 2020-07-07 | Bae Systems Plc | Acoustic transducer |
| JPWO2021176727A1 (ja) * | 2020-03-06 | 2021-09-10 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5057694A (ja) * | 1973-09-21 | 1975-05-20 |
-
1982
- 1982-09-14 JP JP15990182A patent/JPS5949098A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5057694A (ja) * | 1973-09-21 | 1975-05-20 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPWO2021176727A1 (ja) * | 2020-03-06 | 2021-09-10 | ||
| WO2021176727A1 (ja) * | 2020-03-06 | 2021-09-10 | 本多電子株式会社 | 魚群探知機用送受信器ユニット及びその振動子駆動回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0374560B2 (ja) | 1991-11-27 |
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