JPS6246267A - 振動センサ - Google Patents
振動センサInfo
- Publication number
- JPS6246267A JPS6246267A JP60186109A JP18610985A JPS6246267A JP S6246267 A JPS6246267 A JP S6246267A JP 60186109 A JP60186109 A JP 60186109A JP 18610985 A JP18610985 A JP 18610985A JP S6246267 A JPS6246267 A JP S6246267A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric element
- bonded
- vibrator
- bonded piezoelectric
- vibration sensor
- 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.)
- Granted
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (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】
産業上の利用分野
本発明は、振′動物体における弾性振動を検出するのに
適した振動センサ、特に所定の周波数について検出感度
の優れた共振型振動センサと非共振で用いられる加速度
センサに関するものである。
適した振動センサ、特に所定の周波数について検出感度
の優れた共振型振動センサと非共振で用いられる加速度
センサに関するものである。
従来の技術
従来、振動物体における弾性振動を検出する圧電型セン
サとして、振動物体の固有振動数に共振周波数を合わせ
特定周波数成分のみを検出する共振型あるいは所定周波
数領域の振動成分を検出する非共振型、特に低周波にお
ける感度向上をはかった、屈曲振動モードの片持ち梁型
構造である矩形状貼り合わせ圧電振動子が広く知られて
いる。
サとして、振動物体の固有振動数に共振周波数を合わせ
特定周波数成分のみを検出する共振型あるいは所定周波
数領域の振動成分を検出する非共振型、特に低周波にお
ける感度向上をはかった、屈曲振動モードの片持ち梁型
構造である矩形状貼り合わせ圧電振動子が広く知られて
いる。
片持ち梁型構造をとる振動センサの場合、振動子の一端
固定という固定条件の実現が難しいが、特開昭５９−７
０９２３号公報に示されているような振動検出部分であ
る片持ち梁型構造の屈面振動子を円板状貼り合わせ圧電
素子中に溝を切ることによって作り込み、前記屈曲振動
子はその一端において貼り合わせ圧電素子円板と一体で
あり円板の周辺部を固定支持した構造にすることにより
、固定条件の安定化がはかられているものがある。この
ような圧電型振動センサの信号は、別途用意された電荷
増幅器あるいは電圧増幅器を通して、所定の出力信号に
して取出される。
固定という固定条件の実現が難しいが、特開昭５９−７
０９２３号公報に示されているような振動検出部分であ
る片持ち梁型構造の屈面振動子を円板状貼り合わせ圧電
素子中に溝を切ることによって作り込み、前記屈曲振動
子はその一端において貼り合わせ圧電素子円板と一体で
あり円板の周辺部を固定支持した構造にすることにより
、固定条件の安定化がはかられているものがある。この
ような圧電型振動センサの信号は、別途用意された電荷
増幅器あるいは電圧増幅器を通して、所定の出力信号に
して取出される。
発明が解決しようとする問題点
このような従来の振動センサでは、低周波になるほどセ
ンサの出力インピーダンスが高くなって周囲の雑音が入
り易くなるため、センサと増幅器との結線を特殊なシー
ルド線を用いる必要があり、かつ回路のノイズ対策を考
慮しなければならず高価なものとなる。あるいは信号処
理回路部分をセンサ内部に組み込み、低インピーダンス
で出力させ雑音に対する影響を低減させるような場合、
回路部分によってセンサの小型化がはばまれるといった
問題点があった。
ンサの出力インピーダンスが高くなって周囲の雑音が入
り易くなるため、センサと増幅器との結線を特殊なシー
ルド線を用いる必要があり、かつ回路のノイズ対策を考
慮しなければならず高価なものとなる。あるいは信号処
理回路部分をセンサ内部に組み込み、低インピーダンス
で出力させ雑音に対する影響を低減させるような場合、
回路部分によってセンサの小型化がはばまれるといった
問題点があった。
そこで、本発明は振動検出部分と信号処理回路を一体化
させて、雑音に対する影響を低減させ、安価で小型化が
はかれるようにしたものである。
させて、雑音に対する影響を低減させ、安価で小型化が
はかれるようにしたものである。
問題点を解決するための手段
周辺を固定された厚さ方向に分極軸を有する板状圧電素
子２枚を貼り合わせた構造の貼り合わせ圧電素子に切抜
きを設けることにより屈曲振動モード振動子を作り込み
、前記屈曲振動子部を除く貼り合わせ圧電素子上面に前
記屈曲振動子の出力信号を処理する電気回路を構成する
。
子２枚を貼り合わせた構造の貼り合わせ圧電素子に切抜
きを設けることにより屈曲振動モード振動子を作り込み
、前記屈曲振動子部を除く貼り合わせ圧電素子上面に前
記屈曲振動子の出力信号を処理する電気回路を構成する
。
作 用
振動を検出する屈曲振動子部分と信号処理回路を一体化
させるととにより、振動検出部の信号と処理回路間の接
続ケーブルが不要となり、さらに信号処理回路が電圧増
幅の場合ケーブル容量がないので均一なセンサ感度が得
られる。また、振動検出部の高インピーダンス出力を信
号処理回路で低インピーダンスに変換させると、外部雑
音に対し影響されにくく、外部へのケーブルは通常の電
線で行なえるという大きな利点があり、安価で小型化が
はかれ、量産性に富んだものとなる。
させるととにより、振動検出部の信号と処理回路間の接
続ケーブルが不要となり、さらに信号処理回路が電圧増
幅の場合ケーブル容量がないので均一なセンサ感度が得
られる。また、振動検出部の高インピーダンス出力を信
号処理回路で低インピーダンスに変換させると、外部雑
音に対し影響されにくく、外部へのケーブルは通常の電
線で行なえるという大きな利点があり、安価で小型化が
はかれ、量産性に富んだものとなる。
実施例
以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
する。
第１図は、本発明にかかる振動センサの一実施例を示す
分解斜視図である。厚さ方向に分極軸を有する円板状圧
電素子１ａ、１ｂは貼）合わせた構造の貼り合わせ圧電
素子１に、レーザ加工等によって“コ”の字状のスリッ
ト（切抜き）２を形成し、スリット２で囲まれた部分は
片持ち梁型構造の屈曲振動モード振動子３となる。屈曲
振動子３の上下面および貼り合わせ面には電極を有し、
圧電素子１ａ、１ｂの分極軸方向が互いに逆となるごと
く貼シ合わせた場合屈曲撮動子３の上下面電極は出力取
出し用電極となる。屈曲振動子３が当たる部分に溝６を
設けた金属等の導電性材料で作られた固定部材５を、屈
曲振動子３の下面電極と導通がはかられるごとく貼り合
わせ圧電素子１と接着等で固定し、屈曲振動子３の周囲
を固定して用いる。屈曲振動子３を除く貼り合わせ圧電
素子上面には、電気回路を構成できる電極４を有し、屈
曲振動子３の上面電極と電気回路入力電極とを共通にし
、固定部材６を電気回路をアースとしてインピーダンス
変換等の信号処理回路を構成している。屈曲振動子３を
除く貼シ合わせ圧電素子１は、片持ち梁型構造の一端固
定という固定条件の安定化のために必要であるが、振動
検出には関係なくこの部分に信号処理回路を構成するこ
とにより小型化がはかられ、信号処理回路によって出力
信号を低インピーダンスに変換できるので外来雑音に対
し強くでき、回路のためのプリント基板、特殊なケーブ
ル等が不要となり安価で量産性如富んだものとなる。
分解斜視図である。厚さ方向に分極軸を有する円板状圧
電素子１ａ、１ｂは貼）合わせた構造の貼り合わせ圧電
素子１に、レーザ加工等によって“コ”の字状のスリッ
ト（切抜き）２を形成し、スリット２で囲まれた部分は
片持ち梁型構造の屈曲振動モード振動子３となる。屈曲
振動子３の上下面および貼り合わせ面には電極を有し、
圧電素子１ａ、１ｂの分極軸方向が互いに逆となるごと
く貼シ合わせた場合屈曲撮動子３の上下面電極は出力取
出し用電極となる。屈曲振動子３が当たる部分に溝６を
設けた金属等の導電性材料で作られた固定部材５を、屈
曲振動子３の下面電極と導通がはかられるごとく貼り合
わせ圧電素子１と接着等で固定し、屈曲振動子３の周囲
を固定して用いる。屈曲振動子３を除く貼り合わせ圧電
素子上面には、電気回路を構成できる電極４を有し、屈
曲振動子３の上面電極と電気回路入力電極とを共通にし
、固定部材６を電気回路をアースとしてインピーダンス
変換等の信号処理回路を構成している。屈曲振動子３を
除く貼シ合わせ圧電素子１は、片持ち梁型構造の一端固
定という固定条件の安定化のために必要であるが、振動
検出には関係なくこの部分に信号処理回路を構成するこ
とにより小型化がはかられ、信号処理回路によって出力
信号を低インピーダンスに変換できるので外来雑音に対
し強くでき、回路のためのプリント基板、特殊なケーブ
ル等が不要となり安価で量産性如富んだものとなる。
第２図は、撮動センサとして組立てた場合の一例を示し
たもので、固定部材６をエポキシ等の樹脂系銅張板で構
成し、貼シ合わせ圧電素子と信号処理回路部分７を、金
属等でシールドとしだ後ポリウレタン樹脂等でモールド
したものである。固定部材として銅張板を用いることに
より、信号処理回路への入力および出力は固定部材５の
銅箔を用いて行なえ、屈曲振動子が当たる部分の溝６に
ついては銅箔のエツチングで簡単に作ることができ、組
立てが簡単で量産性に富んだものとなる。
たもので、固定部材６をエポキシ等の樹脂系銅張板で構
成し、貼シ合わせ圧電素子と信号処理回路部分７を、金
属等でシールドとしだ後ポリウレタン樹脂等でモールド
したものである。固定部材として銅張板を用いることに
より、信号処理回路への入力および出力は固定部材５の
銅箔を用いて行なえ、屈曲振動子が当たる部分の溝６に
ついては銅箔のエツチングで簡単に作ることができ、組
立てが簡単で量産性に富んだものとなる。
発明の効果
本発明によれば、同−貼り合わせ圧電素子中に振動検出
部の屈曲振動子と信号処理の電気回路を一体化させたこ
とにより、センサの小型化がはかれると共に外部雑音に
対し強くでき、回路のためのプリント基板、特殊なケー
ブル等が不要となり安価で量産性に富む。
部の屈曲振動子と信号処理の電気回路を一体化させたこ
とにより、センサの小型化がはかれると共に外部雑音に
対し強くでき、回路のためのプリント基板、特殊なケー
ブル等が不要となり安価で量産性に富む。
第１図は本発明の一実施例における振動センサの分解斜
視図、第２図は同実施例における組立後の斜視図である
。 １・・・・・・貼り合わせ圧電素子、２・・・・・・ス
リット、３・・・・・・屈曲モード振動子、６・・・・
・・固定部材。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
視図、第２図は同実施例における組立後の斜視図である
。 １・・・・・・貼り合わせ圧電素子、２・・・・・・ス
リット、３・・・・・・屈曲モード振動子、６・・・・
・・固定部材。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図
Claims (3)
- （１）厚さ方向に分極軸を有する板状圧電素子２枚を貼
り合わせた構造の貼り合わせ圧電素子と、前記貼り合わ
せ圧電素子の周辺を固定する固定部材と、前記貼り合わ
せ圧電素子に切抜きを設けることにより形成された矩形
状の屈曲振動モード振動子と、前記矩形状屈曲振動子の
上下面と貼り合わせ面に設けられた電極と、前記矩形状
屈曲振動子部を除く貼り合わせ圧電素子上面に電気回路
を構成する電極とを有し、前記貼り合わせ圧電素子上面
に電気回路を構成したことを特徴とする振動センサ。 - （２）貼り合わせ圧電素子の周辺を固定する固定部材を
、導電性材料で構成したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の振動センサ。 - （３）貼り合わせ圧電素子の周辺を固定する固定部材を
樹脂系銅張板で構成したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の振動センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60186109A JPS6246267A (ja) | 1985-08-24 | 1985-08-24 | 振動センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60186109A JPS6246267A (ja) | 1985-08-24 | 1985-08-24 | 振動センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6246267A true JPS6246267A (ja) | 1987-02-28 |
| JPH052173B2 JPH052173B2 (ja) | 1993-01-11 |
Family
ID=16182516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60186109A Granted JPS6246267A (ja) | 1985-08-24 | 1985-08-24 | 振動センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6246267A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4995592A (en) * | 1988-12-22 | 1991-02-26 | Foseco International Limited | Purifying molten metal |
| JP2009053087A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Yamaha Corp | モーションセンサおよびモーションセンサの製造方法 |
-
1985
- 1985-08-24 JP JP60186109A patent/JPS6246267A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4995592A (en) * | 1988-12-22 | 1991-02-26 | Foseco International Limited | Purifying molten metal |
| JP2009053087A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Yamaha Corp | モーションセンサおよびモーションセンサの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH052173B2 (ja) | 1993-01-11 |
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