JP2001174321A - Vibration information acquiring device and earthquake sensing device - Google Patents
Vibration information acquiring device and earthquake sensing deviceInfo
- Publication number
- JP2001174321A JP2001174321A JP35568699A JP35568699A JP2001174321A JP 2001174321 A JP2001174321 A JP 2001174321A JP 35568699 A JP35568699 A JP 35568699A JP 35568699 A JP35568699 A JP 35568699A JP 2001174321 A JP2001174321 A JP 2001174321A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- signal
- acceleration
- seismic
- vibration information
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、振動を電気的に検
出して振動情報を取得するための振動情報取得装置に関
する。また、本発明は、振動情報取得装置を複数組み合
わせて地震動を感知するための感震装置に関する。この
感震装置は、特に、地震発生時に警報を発したり、安全
上停止が必要とされる装置を停止させるためのものとし
て好適に利用されるものである。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a vibration information obtaining apparatus for obtaining vibration information by electrically detecting vibration. Further, the present invention relates to a seismic device for sensing earthquake motion by combining a plurality of vibration information acquisition devices. This seismic device is suitably used particularly for issuing an alarm when an earthquake occurs or for stopping a device that needs to be stopped for safety.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来技術として、特開平2−30928
4号公報に開示の震度計がある。この震動計は、互いに
直交する3つの方向についての振動情報取得装置を備え
ている。各振動情報取得装置は、加速度センサーと、前
段のアンプと、地震動周波数成分(0.1〜10Hz)
のみを通過させるバンドパスフイルタと、後段のアンプ
と、増幅された地震波信号の絶対値をとる絶対値部と、
絶対値信号を所定周期(例えば1/60秒)で積分する
積分部と、同じ周期で積分信号をサンプリングしてアナ
ログからデジタルに変換するA/D変換部と、デジタル
信号を格納するメモリと、メモリに格納した所定時間
(例えば10秒)にわたるデータを平均化して平均化デ
ータを生成する平均化部とを備えている。2. Description of the Related Art As a prior art, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
There is a seismic intensity meter disclosed in Japanese Patent Publication No. This vibration meter is provided with vibration information acquisition devices for three directions orthogonal to each other. Each vibration information acquisition device has an acceleration sensor, a preceding amplifier, and a seismic motion frequency component (0.1 to 10 Hz).
A band-pass filter that passes only the signal, an amplifier in the subsequent stage, and an absolute value part that takes the absolute value of the amplified seismic signal.
An integrator that integrates the absolute value signal at a predetermined cycle (for example, 1/60 second), an A / D converter that samples the integrated signal at the same cycle and converts it from analog to digital, and a memory that stores the digital signal; An averaging unit that averages data over a predetermined time (for example, 10 seconds) stored in the memory to generate averaged data.
【0003】そして、3つの振動情報取得装置の平均化
部の出力である平均化データX,Y,Zを入力して、演
算式、R=(X2+Y2+Z2)1/2に基づいて、合成加速
度データRを生成する演算部と、加速度と地震の震度と
の対応関係を記憶している震度テーブルと、生成された
合成加速度データRと震度テーブルから読み出したデー
タとを比較して震度を定めて震度データを出力する比較
部と、時間とともに変化する震度データの最大値をとる
ピークホールド部と、震度データの瞬時値と最大値とを
切り換えるための切換スイッチと、瞬時値または最大値
を表示する表示部とを備えている。Then, averaging data X, Y, and Z, which are outputs of averaging units of three vibration information acquisition devices, are input, and based on an arithmetic expression, R = (X 2 + Y 2 + Z 2 ) 1/2 . The arithmetic unit that generates the synthetic acceleration data R, the seismic intensity table storing the correspondence between the acceleration and the seismic intensity of the earthquake, and the generated synthetic acceleration data R and the data read from the seismic intensity table are compared. A comparison unit that determines the seismic intensity and outputs the seismic intensity data, a peak hold unit that takes the maximum value of the seismic intensity data that changes with time, a changeover switch that switches between the instantaneous value and the maximum value of the seismic intensity data, and an instantaneous value or a maximum value. A display unit for displaying a value.
【0004】上記において、地震波信号の絶対値をとる
のは、時間的に漏れなく振幅情報を取得するためと、積
分値の精度を高めるためである。積分およびA/D変換
は例えば1/60secの周期で行われ、メモリには1
秒間に60個のデータが得られる。平均化は10秒間の
データの平均化であり、それは600サンプルの平均値
である。In the above description, the absolute value of the seismic wave signal is obtained in order to obtain amplitude information without omission in time and to improve the accuracy of the integrated value. The integration and the A / D conversion are performed, for example, at a period of 1/60 sec.
60 data are obtained per second. Averaging is the averaging of the data for 10 seconds, which is the average of 600 samples.
【0005】上記の演算式は、3次元のベクトルRのX
軸方向成分、Y軸方向成分、Z軸方向成分をX,Y,Z
としたときに、そのベクトルの大きさ(スカラー)を求
める一般的な演算式である。この演算結果を3次元方向
での加速度情報として捉えている。[0005] The above equation is obtained by calculating the X of the three-dimensional vector R.
X-, Y-, and Z-axis components, Y-axis components, and Z-axis components
Is a general operation expression for obtaining the magnitude (scalar) of the vector. This calculation result is regarded as acceleration information in the three-dimensional direction.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術の震度
計においては、一例であるが、10秒間の600サンプ
ル値の平均化を行うために、回路構成をデジタル化して
いる。すなわち、時系列的に変化する多数のサンプル値
を一時記憶しておかなければならないので、メモリを必
要としている。メモリに格納するためには、アナログ信
号をデジタルデータに変換しなければならず、A/D変
換部を必要としている。メモリから読み出した多数のサ
ンプル値を順次に加算し、サンプル数で割る平均化処理
は、マイクロプロセッサでのソフト処理が必要である。In the above-mentioned prior art seismometer, for example, the circuit configuration is digitized in order to average 600 sample values for 10 seconds. That is, since a large number of sample values that change in time series must be temporarily stored, a memory is required. In order to store the data in a memory, an analog signal must be converted into digital data, and an A / D converter is required. The averaging process of sequentially adding a large number of sample values read from the memory and dividing by the number of samples requires software processing by a microprocessor.
【0007】上記公報には開示されていないが、そのソ
フト処理は、具体的には、例えば、第i番目のサンプル
値データDiを読み出してレジスタRにストアし(R←
Di)、レジスタRの内容とアキュムレータAの内容と
を加算する処理を行った上で、加算結果をアキュムレー
タに格納し(A←A+R)、アドレスに相当する変数i
をインクリメントし(i←i+1)、その結果がサンプ
ル数nに達したか否かを判断し(i≧n?)、達するま
では上記の動作を繰り返す、といったようなものにな
る。このようなソフト処理に時間がかかる。Although not disclosed in the above-mentioned publication, the software processing is specifically, for example, reading out the i-th sample value data Di and storing it in a register R (R ←
Di), after performing a process of adding the contents of the register R and the contents of the accumulator A, storing the result of the addition in the accumulator (A ← A + R), and setting a variable i corresponding to the address.
Is incremented (i ← i + 1), it is determined whether or not the result has reached the number of samples n (i ≧ n?), And the above operation is repeated until the result is reached. Such software processing takes time.
【0008】以上のように、A/D変換部、メモリ、平
均化部、演算部、震度テーブル、比較部などがデジタル
構成であるため、全体としての構成が複雑で大掛かりで
あり、コスト面、スペース面での負担が大きい。集積回
路(IC)化もむずかしい。特にメモリはコスト的に高
くつく。ソフトウェア作成も高くつく。As described above, since the A / D conversion unit, the memory, the averaging unit, the calculation unit, the seismic intensity table, the comparison unit, and the like have a digital configuration, the overall configuration is complicated and large-scale, and cost is low. Large burden on space. Integration into an integrated circuit (IC) is also difficult. In particular, memory is costly. Software creation is also expensive.
【0009】また、特にメモリへの書き込み、メモリか
らの読み出し、および平均化に時間がかかり、全体とし
て処理速度が遅く、処理時間が長くかかりすぎる。目的
のいかんにもよるが、平均化すると瞬時の振動エネルギ
ーとしての情報が極端に鈍ってしまい、特に危険回避に
は不向きである。[0009] In particular, it takes time to write to, read from, and average the memory, so that the overall processing speed is slow and the processing time is too long. Depending on the purpose, averaging results in extremely dull information as instantaneous vibration energy, which is particularly unsuitable for danger avoidance.
【0010】上記従来技術では瞬時値を測定するように
なっているが、その瞬時値はあくまで平均値についての
ものであり、正規の意味での瞬時値ではない。X,Y,
Zの二乗和は振動のエネルギーレベルあるいは加速度の
絶対値を表すが、平均化したものの二乗和であるので、
瞬時値としての精度は低いものである。In the above prior art, the instantaneous value is measured, but the instantaneous value is only an average value, not an instantaneous value in a normal sense. X, Y,
The sum of squares of Z represents the energy level of vibration or the absolute value of acceleration.
The accuracy as an instantaneous value is low.
【0011】平均化するのは、おそらく次の理由による
ものと考えられる。地震振動は正確な正弦波波形のもの
ではなく、振幅、周波数、位相のそれぞれについてきわ
めて多様な波形が合成された複雑なものである。したが
って、実感としての震度に対応するものとして、多数の
サンプル値を平均化してトータルとしてのエネルギーを
捕捉しようとしているものと思われる。The averaging is probably for the following reason. Seismic vibrations are not accurate sinusoidal waveforms, but rather complex, with extremely diverse waveforms synthesized for each of amplitude, frequency, and phase. Therefore, it is considered that a large number of sample values are averaged to capture the total energy in order to correspond to the actual seismic intensity.
【0012】しかしながら、平均化すると、厳密な意味
での瞬時的な地震動の大きさを正確に判定する上で困難
性をもたらすのである。特に、阪神大震災で代表される
直下型地震では、いわゆる縦震動は、きわめて急激で巨
大なものであり、激甚災害の最大原因となっていると考
えられる。それは、周期が短くて波高値の大きな振動が
瞬時に到来するためと考えられる。そのような縦振動も
含めて平均化すると、時間応答性が極端に低下して即時
的情報量が鈍ってしまい、危険レベルが分からなくなっ
てしまうのである。However, averaging causes difficulty in accurately determining the magnitude of an instantaneous ground motion in a strict sense. In particular, in the case of a direct-type earthquake represented by the Great Hanshin Earthquake, the so-called vertical ground motion is extremely rapid and huge, and is considered to be the largest cause of a severe disaster. This is considered to be because a vibration having a short cycle and a large peak value instantaneously arrives. If averaging is performed including such longitudinal vibrations, the time responsiveness is extremely reduced, the amount of instantaneous information is dulled, and the risk level cannot be understood.
【0013】本発明は上記した課題の解決を図るべく創
作したものであって、電気的構成をなるべく簡素化し、
コストダウンを図り、ダウンサイジングを図りながら
も、時間応答性が高くて危険報知に対しての信頼性が高
い技術を提案することを目的としている。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the electric configuration has been simplified as much as possible.
An object of the present invention is to propose a technology that has a high time response and a high reliability for danger notification while reducing costs and downsizing.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記した課題の解決を図
ろうとする本発明にかかわる振動情報取得装置は、振動
を電気信号に変換して振動信号となし、その振動信号を
アナログ的に二乗して振動情報信号を得るように構成し
たものである。A vibration information obtaining apparatus according to the present invention for solving the above-mentioned problems converts a vibration into an electric signal to form a vibration signal, and squares the vibration signal in an analog manner. Thus, a vibration information signal is obtained.
【0015】また、本発明にかかわる感震装置は、互い
に直交する2方向または3方向の振動信号を捉えるよう
に上記のアナログ二乗方式の振動情報取得装置を複数組
み合わせ、それぞれの二乗による振動情報信号を加算し
て地震動レベルの判定のもとになる合成振動情報信号を
得るように構成したものである。Further, the seismic device according to the present invention combines a plurality of the above-described analog square vibration information acquisition devices so as to capture vibration signals in two or three directions orthogonal to each other, and obtains a vibration information signal based on each square. Are added to obtain a synthetic vibration information signal that is used as a basis for determining the seismic motion level.
【0016】これによると、アナログ的に二乗するの
で、検出した振動信号をリアルタイムかつ瞬時に変換し
て振動情報信号または合成加速度情報信号を取得するこ
とができる。したがって、A/D変換器やメモリさらに
は演算処理を行うMPU(マイクロ・プロセシング・ユ
ニット)などを用いてデジタル信号処理を行う従来技術
に比べて、時間応答性が速く、しかも動作の安定性にす
ぐれている。さらには、その得られる振動情報信号また
は合成加速度情報信号は正規の意味での瞬時値であるの
で、瞬時の振動エネルギーとしての情報の確度が高いも
のとなっている。したがって、特に危険回避のために警
報を発したり機器を停止したりするなどの緊急事態に対
する実効性が高い。加えて、全体としての回路構成を充
分に簡素なものとなし得る。すなわち、精度および時間
応答性の高い振動情報取得装置または感震装置を、コス
トダウンおよびダウンサイジングを図りつつ実現するこ
とが可能となっている。According to this method, since the squared signal is analog-squared, the detected vibration signal can be converted in real time and instantaneously to obtain a vibration information signal or a combined acceleration information signal. Therefore, as compared with the conventional technology in which digital signal processing is performed using an A / D converter, a memory, and an MPU (micro processing unit) that performs arithmetic processing, time response is faster and operation stability is improved. It is excellent. Furthermore, since the obtained vibration information signal or composite acceleration information signal is an instantaneous value in a normal sense, the accuracy of information as instantaneous vibration energy is high. Therefore, the present invention is highly effective especially in emergency situations such as issuing an alarm or stopping a device to avoid danger. In addition, the circuit configuration as a whole can be made sufficiently simple. That is, it is possible to realize a vibration information acquisition device or a seismic device with high accuracy and time response while reducing costs and downsizing.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を総括
的に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be generally described.
【0018】本願第1の発明の振動情報取得装置は、振
動を電気的に検出して振動信号を出力する振動検出手段
と、前記振動信号をアナログ的に二乗するアナログ二乗
演算手段とを備えた構成とされている。The vibration information acquiring apparatus according to the first aspect of the present invention includes vibration detecting means for electrically detecting vibration and outputting a vibration signal, and analog square calculating means for squaring the vibration signal in an analog manner. It has a configuration.
【0019】この第1の発明によると、振動信号をリア
ルタイム瞬時にアナログ的に二乗するので、時間応答性
および動作安定性の良好な状態で振動情報信号を取得す
ることができる。瞬時値は二乗に応じた出力となるの
で、感度は高くなる。加えて、デジタル構成に比べて、
コストダウンおよびダウンサイジングが図れる。According to the first aspect of the invention, since the vibration signal is squared in real time and in an analog manner, the vibration information signal can be obtained in a state in which the time response and the operation stability are good. Since the instantaneous value is output according to the square, the sensitivity is increased. In addition, compared to the digital configuration,
Cost reduction and downsizing can be achieved.
【0020】本願第2の発明の振動情報取得装置は、振
動を電気的に検出して振動信号を出力する振動検出手段
と、前記振動信号を入力し全波整流して絶対値信号を出
力する全波整流手段と、前記絶対値信号をアナログ的に
二乗するアナログ二乗演算手段とを備えた構成とされて
いる。これによると、全波整流した絶対値信号を二乗す
るので、信号処理がより簡易になる。A vibration information acquiring apparatus according to a second aspect of the present invention includes a vibration detecting means for electrically detecting vibration and outputting a vibration signal, and inputting the vibration signal and performing full-wave rectification to output an absolute value signal. The apparatus includes a full-wave rectifier and an analog square calculator for squaring the absolute value signal in an analog manner. According to this, since the absolute value signal subjected to full-wave rectification is squared, signal processing is further simplified.
【0021】本願第3の発明の振動情報取得装置は、上
記の第1、第2の発明において、前記アナログ二乗演算
手段は、電界効果トランジスタの電圧電流特性を利用す
るものであって、入力されてくる信号に前記電界効果ト
ランジスタのピンチオフ電圧に実質的に等しいレベルシ
フト電圧を加算するように構成されたものとなってい
る。電界効果トランジスタは、ID =(IDSS /V
p2 )×(Vp−VGS)2 の電圧電流特性を有している
が、(Vp−VGS)2 =Vin2 のかたちにするために、
Vin=VGS−Vpより、Vp=Vshとして、VGS=Vin
+Vsh(後述の実施の形態では、V5=V4+Vshに相
当)のレベルシフトを行うのである。According to a third aspect of the present invention, there is provided the vibration information acquiring apparatus according to the first and second aspects, wherein the analog square calculating means utilizes a voltage-current characteristic of a field-effect transistor. And a level shift voltage substantially equal to the pinch-off voltage of the field-effect transistor. The field effect transistor is given by I D = (I DSS / V
Although it has a voltage-current characteristic of (p 2 ) × (Vp−V GS ) 2 , in order to make (Vp−V GS ) 2 = Vin 2 ,
From Vin = V GS -Vp, V GS = Vin, where Vp = Vsh
+ Vsh (corresponding to V5 = V4 + Vsh in the embodiment described later).
【0022】この第3の発明によると、検出した振動信
号の二乗である振動情報信号を、きわめて構成の簡単な
デバイスである電界効果トランジスタを用いて取得する
ことができる。According to the third aspect, the vibration information signal which is the square of the detected vibration signal can be obtained using the field effect transistor which is a device having a very simple structure.
【0023】本願第4の発明の振動情報取得装置は、上
記の第1〜第3の発明において、前記振動検出手段は、
インピーダンス変換手段を含むものとして構成されたも
のとなっている。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the vibration information acquiring apparatus according to the first to third aspects, wherein the vibration detecting means comprises:
It is configured to include impedance conversion means.
【0024】この第4の発明による作用は次のとおりで
ある。振動検出素子が検出する電気量は一般にきわめて
微弱なものである。それをピックアップするには、高抵
抗を用いる必要がある。しかし、入力インピーダンスが
大きすぎると、信号レベルが小さすぎることになるた
め、信号処理上、必要なレベルに持ち上げるためにイン
ピーダンス変換を行って、出力インピーダンスを小さく
するのである。これにより、微弱振動を有効に捕捉する
ことができる。特に、振動を発生電荷量に変換するタイ
プの場合に有効である。The operation of the fourth invention is as follows. The quantity of electricity detected by the vibration detecting element is generally very weak. To pick it up, you need to use a high resistance. However, if the input impedance is too large, the signal level will be too small. Therefore, in order to raise the signal to a necessary level in signal processing, impedance conversion is performed to reduce the output impedance. Thereby, the weak vibration can be effectively captured. In particular, it is effective in the case of a type that converts vibration into an amount of generated charges.
【0025】本願第5の発明の振動情報取得装置は、上
記の第1〜第4の発明において、前記振動検出手段が前
記振動信号として加速度信号を出力する加速度検出手段
として構成されたものとなっている。According to a fifth aspect of the present invention, in the vibration information acquiring apparatus according to the first to fourth aspects, the vibration detecting means is configured as an acceleration detecting means for outputting an acceleration signal as the vibration signal. ing.
【0026】本願第6以下の発明は感震装置についての
ものである。The sixth and subsequent inventions of the present application relate to a seismic device.
【0027】本願第6の発明の感震装置は、上記の第5
の発明の振動情報取得装置の2つを互いに直交する2方
向の加速度信号を検出するものとして備えており、さら
にそれら2つのアナログ二乗演算手段から出力される加
速度情報信号を加算する加算演算手段を備えたものとし
て構成されている。The sixth embodiment of the present invention provides the above-described fifth embodiment.
The two vibration information acquisition devices according to the present invention are provided for detecting acceleration signals in two directions orthogonal to each other, and an addition operation means for adding acceleration information signals output from the two analog square operation means is further provided. It is configured as having.
【0028】本願第7の発明の感震装置は、上記の第5
の発明の振動情報取得装置の3つを互いに直交する3方
向の加速度信号を検出するものとして備えており、さら
にそれら3つのアナログ二乗演算手段から出力される加
速度情報信号を加算する加算演算手段を備えたものとし
て構成されている。The seismic device according to the seventh aspect of the present invention includes the above-described fifth aspect.
The three vibration information acquisition devices of the invention of the present invention are provided for detecting acceleration signals in three directions orthogonal to each other, and an addition operation means for adding acceleration information signals output from the three analog square operation means is further provided. It is configured as having.
【0029】この第6または第7の発明によると、2方
向または3方向の加速度信号をリアルタイム瞬時にアナ
ログ的に二乗するので、時間応答性および動作安定性の
良好な状態で加速度情報信号を取得することができる。
瞬時値は二乗に応じた出力となるので、感度は高くな
る。加えて、デジタル構成に比べて、コストダウンおよ
びダウンサイジングが図れる。According to the sixth or seventh aspect of the invention, the acceleration signal in two or three directions is squared in an analog manner in real time instantaneously, so that the acceleration information signal can be obtained with good time response and operation stability. can do.
Since the instantaneous value is output according to the square, the sensitivity is increased. In addition, cost reduction and downsizing can be achieved as compared with the digital configuration.
【0030】本願第8の発明の感震装置は、上記の第
6、第7の発明において、前記アナログ二乗演算手段の
前段に地震動周波数成分のみを通過させるフィルタ手段
を備えた構成となっている。これにより、誤判定を少な
くする。An eighth embodiment of the present invention provides the seismic device according to the sixth and seventh aspects, wherein a filter means for passing only a seismic motion frequency component is provided in a stage preceding the analog square calculating means. . Thereby, erroneous determination is reduced.
【0031】本願第9の発明の感震装置は、上記の第6
〜第8のいずれかの発明において、前記加算演算手段か
ら出力される合成加速度情報信号を所定のしきい値と比
較することにより地震動レベルを判定する地震動レベル
判定手段を備えた構成となっている。これによると、特
に感震装置において重要な要件である緊急事態に対する
実効性が高い。According to the ninth aspect of the present invention, there is provided the seismic device according to the sixth aspect.
The invention according to any one of the eighth to eighth aspects, further comprising a seismic-motion level determining means for determining a seismic-motion level by comparing the combined acceleration information signal output from the adding operation means with a predetermined threshold value. . According to this, it is highly effective especially in emergency situations, which is an important requirement for seismic devices.
【0032】以下、本発明にかかわる振動情報取得装置
および感震装置の具体的な実施の形態を図面に基づいて
詳細に説明する。Hereinafter, specific embodiments of a vibration information acquisition device and a vibration sensor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0033】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1における振動情報取得装置の電気的構成を示すブロ
ック図である。この振動情報取得装置1000は、振動
を検出し電気信号に変換して振動信号Svとして出力す
る振動検出手段100と、前記振動信号Svを入力し全
波整流して絶対値信号Saを出力する全波整流手段20
0と、前記絶対値信号Saをアナログ的に二乗して振動
情報信号Siを出力するアナログ二乗演算手段400と
を備えた構成とされている。なお、いうまでもないこと
であるが、振動検出手段100および全波整流手段20
0もアナログ回路である。(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a vibration information acquiring apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The vibration information acquisition device 1000 includes a vibration detection unit 100 that detects a vibration, converts the vibration into an electric signal, and outputs the electric signal as a vibration signal Sv, and a whole that inputs the vibration signal Sv, performs full-wave rectification and outputs an absolute value signal Sa. Wave rectifier 20
0, and an analog square calculating means 400 that squares the absolute value signal Sa in an analog manner and outputs a vibration information signal Si. Needless to say, the vibration detecting means 100 and the full-wave rectifying means 20
0 is also an analog circuit.
【0034】振動は、中立状態からプラスの方向への動
きとマイナスの方向への動きとを交互に繰り返すような
性質をもつ。そして、振動検出手段100は、その物理
的性質から、振動を電気信号に変換するときに、プラス
とマイナスとを交互に繰り返すような波形の振動情報信
号Siを生成する。The vibration has such a property that the movement in the positive direction and the movement in the negative direction are alternately repeated from the neutral state. Then, due to its physical properties, the vibration detecting means 100 generates a vibration information signal Si having a waveform that alternately repeats plus and minus when converting the vibration into an electric signal.
【0035】振動のエネルギーは、振幅の二乗に比例す
る。なお、周波数(角周波数)の二乗にも比例する。波
高値(波の谷から山までの大きさで、振幅のほぼ2倍)
の二乗でもよいが、信号処理上の都合で、振幅の二乗と
することとしている。そこで、振動信号Svを全波整流
手段200において全波整流して絶対値信号Saを生成
することにしている。The energy of vibration is proportional to the square of the amplitude. Note that it is also proportional to the square of the frequency (angular frequency). Crest value (from the valley to the peak of the wave, almost twice the amplitude)
May be used, but for the convenience of signal processing, the square of the amplitude is used. Therefore, the vibration signal Sv is subjected to full-wave rectification in the full-wave rectifier 200 to generate the absolute value signal Sa.
【0036】アナログ二乗演算手段400は、その絶対
値信号Saをアナログ的に二乗することにより振動情報
信号Siを生成し、振動のエネルギーを算出するもので
ある。好都合に、二乗した振動情報信号Siは振動信号
Svの変化を強調するものでもある。The analog square operation means 400 generates the vibration information signal Si by squaring the absolute value signal Sa in an analog manner, and calculates the energy of the vibration. Advantageously, the squared vibration information signal Si also emphasizes changes in the vibration signal Sv.
【0037】ちなみに、振動信号Svを単純化のため、
正弦波Asinωtとすると、振動情報信号SiはAcos2
ωt/2(正確にはA/2−Acos2ωt/2)とな
る。すなわち、周波数が2倍、周期が2分の1となり、
より急峻な波形が得られるのである。Incidentally, to simplify the vibration signal Sv,
Assuming a sine wave Asinωt, the vibration information signal Si is Acos2
ωt / 2 (accurately, A / 2−Acos2ωt / 2). That is, the frequency is doubled and the period is halved,
A steeper waveform can be obtained.
【0038】振動検出手段100、全波整流手段200
はもちろん二乗演算手段400もアナログ回路をもって
構成してある。したがって、A/D変換やメモリ格納や
平均化等のためのデジタル回路構成を用いた従来技術に
比べて、振動検出から振動情報信号Siの出力までの時
間応答性がきわめて高いものとなっている。加えて、全
体としての回路構成を充分に簡素なものとなし得る。I
C化も比較的簡単である。結果として、コスト面および
スペース面を有利に展開することが可能となる。Vibration detecting means 100, full-wave rectifying means 200
Needless to say, the squaring means 400 also includes an analog circuit. Therefore, the time response from the detection of vibration to the output of the vibration information signal Si is extremely high as compared with the related art using a digital circuit configuration for A / D conversion, memory storage, averaging, and the like. . In addition, the circuit configuration as a whole can be made sufficiently simple. I
C conversion is also relatively simple. As a result, it is possible to advantageously develop cost and space aspects.
【0039】入力から出力までの時間応答性がきわめて
高く、かつ得られる振動情報信号Siは正規の意味での
瞬時値であるので、瞬時の振動エネルギーとしての情報
の確度が高いものとなっている。したがって、特に危険
回避のために警報を発したり機器を停止したりするなど
の緊急事態に対する実効性が高い。Since the time response from the input to the output is extremely high and the obtained vibration information signal Si is an instantaneous value in a normal sense, the accuracy of the information as the instantaneous vibration energy is high. . Therefore, the present invention is highly effective especially in emergency situations such as issuing an alarm or stopping a device to avoid danger.
【0040】危険報知については、アナログ二乗演算手
段400の次段に、振動情報信号Siを所定のしきい値
Vthと比較することにより振動レベルを判定する振動レ
ベル判定手段500を設け、それを警報手段600に接
続するように構成するとよい。また、アプリケーション
として、表示手段700やマイクロコンピュータを含む
情報処理手段800に接続するのもよい。For the danger notification, a vibration level determining means 500 for determining a vibration level by comparing the vibration information signal Si with a predetermined threshold value Vth is provided at the next stage of the analog square calculating means 400, and an alarm is issued. It may be configured to connect to the means 600. As an application, it may be connected to the display unit 700 or the information processing unit 800 including a microcomputer.
【0041】振動検出手段100における振動検出素子
の具体例としては、圧電型、動電型、サーボ型、ひずみ
ゲージ型のものとがある。いずれにしても、振動を発生
電荷量に変換するタイプでは、あとの信号処理上、電荷
を電圧に変換しておくが、その発生電圧の波高値がきわ
めて微弱であるので、振動検出素子の次段にインピーダ
ンス変換手段を接続することが望ましい。Specific examples of the vibration detecting element in the vibration detecting means 100 include a piezoelectric type, an electrodynamic type, a servo type, and a strain gauge type. In any case, in the type in which vibration is converted into the generated charge amount, the charge is converted into a voltage in the subsequent signal processing, but the peak value of the generated voltage is extremely weak. It is desirable to connect impedance conversion means to the stage.
【0042】また、ピックアップを目的とする振動が特
定の周波数帯域のものであれば、その振動周波数成分の
みを通過させるフィルタ手段を振動検出手段100に組
み込んでおくものとする。フィルタ手段としては、バン
ドパスフィルタが一般的と考えられるが、条件によって
は、ハイパスフィルタでもローパスフィルタでもかまわ
ない。また、フィルタ手段は、全波整流手段200の前
やアナログ二乗演算手段400の前に設けてもよい。If the vibration intended for the pickup is in a specific frequency band, a filter means for passing only the vibration frequency component is incorporated in the vibration detecting means 100. As a filter means, a band-pass filter is generally considered, but depending on conditions, a high-pass filter or a low-pass filter may be used. Further, the filter means may be provided before the full-wave rectification means 200 or before the analog square calculation means 400.
【0043】また、振動検出手段100における振動検
出素子が生成する振動信号はきわめて微弱であることが
多く、それに対応するためには、回路中のいずれかの段
階で増幅手段を挿入しておくものとする。In addition, the vibration signal generated by the vibration detecting element in the vibration detecting means 100 is often very weak, and in order to cope with this, an amplifier is inserted at any stage in the circuit. And
【0044】なお、振動検出手段100としては、変位
を検出する手段でもよいし、速度を検出する手段でもよ
いし、加速度を検出する手段でもよい。後述する感震装
置についての実施の形態では、加速度を検出する手段と
して構成されている。The vibration detecting means 100 may be a means for detecting displacement, a means for detecting speed, or a means for detecting acceleration. In an embodiment of a seismic device described later, the device is configured as a means for detecting acceleration.
【0045】以上のように、全体構成をアナログ回路化
することにより、トータルとして、メモリや演算処理を
行うMPU(マイクロ・プロセシング・ユニット)など
を用いてデジタル信号処理を行う従来技術に比べて、時
間応答性が速く、しかも動作の安定性にすぐれている。
また、そのアナログ回路構成は比較的簡単なものであ
り、また小型であり、コストが安価である。すなわち、
精度および時間応答性の高い振動情報取得装置1000
をコストダウンおよびダウンサイジングを図りつつ実現
することが可能となっている。As described above, by converting the entire configuration into an analog circuit, the total configuration is compared with the conventional technology in which digital signal processing is performed using a memory and an MPU (micro processing unit) for performing arithmetic processing. Time response is fast and operation stability is excellent.
The analog circuit configuration is relatively simple, small, and inexpensive. That is,
Vibration information acquisition device 1000 with high accuracy and time response
Can be realized while reducing costs and downsizing.
【0046】なお、振動レベル判定手段500として
は、アナログ回路構成に代えてデジタル構成としても考
えられる。It should be noted that the vibration level determining means 500 may have a digital configuration instead of an analog circuit configuration.
【0047】(実施の形態2)上記の実施の形態1にお
いては、振動検出手段100とアナログ二乗演算手段4
00との間に全波整流手段200を挿入してあるが、全
波整流手段200は必ずしも必要ではなくて、図2に示
す本実施の形態2のように、振動検出手段100の次段
にアナログ二乗演算手段400を接続した構成であって
もよい。数学的にもアナログ回路的にも、全波整流なし
に、(Asinωt)2 =A/2−Acos2ωt/2をその
まま適用することが可能であるためである。(Second Embodiment) In the first embodiment, the vibration detecting means 100 and the analog square calculating means 4
00, a full-wave rectifier 200 is inserted. However, the full-wave rectifier 200 is not necessarily required. As in the second embodiment shown in FIG. A configuration in which the analog square operation means 400 is connected may be employed. This is because (Asinωt) 2 = A / 2−Acos2ωt / 2 can be applied as it is, mathematically and analogically, without full-wave rectification.
【0048】なお、実施の形態1において説明した事項
であって本実施の形態2において改めて説明しない事項
についてはそのまま本実施の形態2にも該当するものと
し、詳しい説明は省略する。Note that items which have been described in the first embodiment and which are not described again in the second embodiment also apply to the second embodiment as they are, and a detailed description thereof will be omitted.
【0049】(実施の形態3)実施の形態3は、感震装
置についてのものであり、上記の実施の形態1の振動情
報取得装置の2つを互いに直交する2方向の加速度信号
を検出するものとして備え、さらにそれら2つのアナロ
グ二乗演算手段から出力される加速度情報信号を加算す
る加算演算手段を備えた構成としたものである。本実施
の形態3は、水平面内での2次元方向(東西方向と南北
方向)に限っての感震装置についてのものである。(Embodiment 3) Embodiment 3 relates to a seismic device, and detects acceleration signals in two directions orthogonal to each other by using two of the vibration information acquisition devices of Embodiment 1 described above. And an addition calculating means for adding the acceleration information signals output from the two analog square calculating means. Embodiment 3 relates to a seismic device only in a two-dimensional direction (east-west direction and north-south direction) in a horizontal plane.
【0050】図3は本発明の実施の形態3の感震装置5
000の電気的構成を示すブロック図である。X軸方向
振動情報取得装置1000xは、加速度検出手段(実施
の形態1の振動検出手段に相当)100xと、全波整流
手段200xと、アナログ二乗演算手段400xとを有
し、さらに、全波整流手段200xとアナログ二乗演算
手段400xとの間に増幅手段300xを挿入してい
る。同様に、Y軸方向振動情報取得装置1000yは、
加速度検出手段100yと、全波整流手段200yと、
増幅手段300yと、アナログ二乗演算手段400yと
を有している。FIG. 3 shows a seismic device 5 according to the third embodiment of the present invention.
000 is a block diagram showing an electrical configuration of the 000. FIG. The X-axis direction vibration information acquisition device 1000x includes an acceleration detection unit (corresponding to the vibration detection unit of the first embodiment) 100x, a full-wave rectification unit 200x, and an analog square calculation unit 400x. The amplifying means 300x is inserted between the means 200x and the analog squaring means 400x. Similarly, the Y-axis direction vibration information acquisition device 1000y
Acceleration detection means 100y, full-wave rectification means 200y,
It has an amplifying means 300y and an analog square calculating means 400y.
【0051】X軸方向の加速度検出手段100xにおけ
る振動検出素子の振動感知方向とY軸方向の加速度検出
手段100yにおける振動検出素子の振動感知方向とは
互いに直交するように設定されている。The direction in which the vibration is detected by the vibration detecting element in the acceleration detecting means 100x in the X-axis direction and the direction in which the vibration is detected by the vibration detecting element in the acceleration detecting means 100y in the Y-axis direction are set to be orthogonal to each other.
【0052】X軸方向およびY軸方向の振動情報取得装
置1000x,1000yは、既述のとおりのフィルタ
手段、インピーダンス変換手段を内蔵する場合がある。
そのフィルタ手段は地震動周波数成分のみを通過させる
ものとして構成される。その地震動周波数成分としては
通常は0.1〜10Hzが採用される。The vibration information acquisition devices 1000x and 1000y in the X-axis direction and the Y-axis direction may include the filter means and the impedance conversion means as described above.
The filter means is configured to pass only the seismic ground frequency component. Usually, 0.1 to 10 Hz is adopted as the seismic motion frequency component.
【0053】さらに、X軸方向のアナログ二乗演算手段
400xの出力である加速度情報信号SixとY軸方向
のアナログ二乗演算手段400yの出力である加速度情
報信号Siyとを加算して合成加速度情報信号Scを出
力する加算演算手段2000が設けられている。Further, the acceleration information signal Six, which is the output of the analog square calculating means 400x in the X-axis direction, and the acceleration information signal Sy, which is the output of the analog square calculating means 400y in the Y-axis direction, are added to generate a combined acceleration information signal Sc. Is provided.
【0054】そして、加算演算手段2000の次段に、
合成加速度情報信号Scを所定のしきい値Vth1 と比較
することにより地震動レベルを判定する地震動レベル判
定手段3000を設け、その次段に警報手段600を接
続するように構成してある。また、アプリケーションと
して、表示手段700やマイクロコンピュータを含む情
報処理手段800に接続するのもよい。Then, at the next stage of the addition operation means 2000,
A seismic-motion level judging means 3000 for judging the seismic-motion level by comparing the combined acceleration information signal Sc with a predetermined threshold value Vth 1 is provided, and the alarm means 600 is connected to the next stage. As an application, it may be connected to the display unit 700 or the information processing unit 800 including a microcomputer.
【0055】次に、上記のように構成された実施の形態
3の感震装置5000の動作を説明する。Next, the operation of the seismic device 5000 according to the third embodiment configured as described above will be described.
【0056】X軸方向振動情報取得装置1000xにお
いて、その加速度検出手段100xはX軸方向の振動を
検出し、抵抗によって、電圧信号に変換し、インピーダ
ンス変換手段によってインピーダンス変換されて加速度
信号Svxとして出力する。このとき、フィルタ手段に
より地震動周波数成分のみが抽出される。加速度信号S
vxは全波整流手段200xにおいて全波整流され絶対
値信号Saxを出力する。増幅手段300xは絶対値信
号Saxを増幅し、増幅された絶対値信号Sbxを出力
する。アナログ二乗演算手段400xは、その絶対値信
号Sbxをアナログ的に二乗し、加速度情報信号Six
を加算演算手段2000に出力する。In the X-axis direction vibration information acquisition device 1000x, the acceleration detecting means 100x detects the vibration in the X-axis direction, converts it into a voltage signal by a resistor, converts the impedance into a voltage signal by an impedance converting means, and outputs it as an acceleration signal Svx. I do. At this time, only the seismic motion frequency component is extracted by the filter means. Acceleration signal S
The vx is full-wave rectified by the full-wave rectifier 200x and outputs an absolute value signal Sax. The amplification means 300x amplifies the absolute value signal Sax and outputs the amplified absolute value signal Sbx. The analog square calculating means 400x squares the absolute value signal Sbx in an analog manner, and calculates the acceleration information signal Six
Is output to the addition operation means 2000.
【0057】Y軸方向振動情報取得装置1000yの動
作も同様であり、そのアナログ二乗演算手段400yは
加速度情報信号Siyを加算演算手段2000に出力す
る。The same applies to the operation of the Y-axis direction vibration information acquisition device 1000y. The analog square operation means 400y outputs the acceleration information signal Siy to the addition operation means 2000.
【0058】X軸方向の増幅後の絶対値信号Sbxを記
号のX′で表し、Y軸方向の絶対値信号SbyをY′で
表し、加算演算手段2000の処理結果である合成加速
度情報信号ScをQで表すと、 Q=X′2 +Y′2 となる。The absolute value signal Sbx after amplification in the X-axis direction is represented by the symbol X ', the absolute value signal Sby in the Y-axis direction is represented by Y', and the combined acceleration information signal Sc which is the processing result of the addition operation means 2000. Is represented by Q, then Q = X ′ 2 + Y ′ 2 .
【0059】地震動レベル判定手段3000は、合成加
速度情報信号Sc(Q)を入力し、それを所定のしきい
値Vth1 と比較する。その比較の結果、合成加速度情報
信号Sc(Q)のレベルがしきい値Vth1 以上となって
いるときは、“H”レベルの警報信号Sarを出力する
結果、警報手段600を動作させる。また、加算演算手
段2000の出力である合成加速度情報信号Scを表示
手段700や情報処理手段800にも送出する。警報手
段600としては、ブザー、サイレン、赤色警告灯など
の直接に警報を発する手段のほか、緊急停止や安全動作
を要求される各種の機器におけるマイクロプロセッサの
インタフェースであってもよい。[0059] seismic motion level checker 3000 receives the composite acceleration information signal Sc (Q), compares it with a predetermined threshold value Vth 1. Result of the comparison, when the level of the composite acceleration information signal Sc (Q) is a threshold value Vth 1 or more, "H" level of the alarm signal Sar result for outputting, to operate the warning means 600. The combined acceleration information signal Sc output from the addition operation means 2000 is also sent to the display means 700 and the information processing means 800. The alarm unit 600 may be a unit that directly issues an alarm, such as a buzzer, a siren, or a red warning light, or a microprocessor interface in various devices that require an emergency stop or a safe operation.
【0060】なお、上記の演算式は次のような考え方に
基づいている。2次元のベクトルRのX軸方向成分、Y
軸方向成分をX′,Y′としたときに、そのベクトルの
大きさ(スカラー)を求める一般的な演算式は、 R=(X2 +Y2 )1/2 つまりは、R2 =X2 +Y2 であるが、レベル判定にお
いては、Rの二乗の上記の演算式のQ(=R2 )を用い
てもなんら差し支えなく、そのような理由から、加算演
算手段2000の出力である合成加速度情報信号Scを
そのまま地震動レベル判定手段3000に入力するよう
にしている。The above equation is based on the following concept. Y-axis component of two-dimensional vector R, Y
When the axial components are X 'and Y', a general arithmetic expression for calculating the magnitude (scalar) of the vector is R = (X 2 + Y 2 ) 1/2, that is, R 2 = X 2 it is a + Y 2, in the level determination not harm any be used in the above calculation formula of the square of R Q (= R 2), from such reasons, which is the output resultant acceleration of the addition operation unit 2000 The information signal Sc is directly input to the seismic motion level determining means 3000.
【0061】X軸方向の加速度検出手段100xの出力
である加速度信号SvxをXとし、Y軸方向の加速度検
出手段100yの出力である加速度信号SvyをYとす
ると、係数をax=ay=a0 として、 X′=ax・X=a0 ・X Y′=ay・Y=a0 ・Y であるので、合成加速度情報信号Scの値Qは、 Q=a0 2・(X2 +Y2 ) となる。Assuming that the acceleration signal Svx output from the acceleration detecting means 100x in the X-axis direction is X and the acceleration signal Svy output from the acceleration detecting means 100y in the Y-axis direction is Y, the coefficient is ax = ay = a 0 X ′ = ax · X = a 0 · X Y ′ = ay · Y = a 0 · Y Therefore, the value Q of the composite acceleration information signal Sc is: Q = a 0 2 · (X 2 + Y 2 ) Becomes
【0062】得られる合成加速度情報信号Scは正規の
意味での瞬時値であり、震度判定の基礎情報の確度が高
いものとなっている。したがって、特に危険回避のため
に警報を発したり機器を停止したりするなどの緊急事態
に対する実効性が高い。The obtained composite acceleration information signal Sc is an instantaneous value in a regular meaning, and the accuracy of the basic information for determining the seismic intensity is high. Therefore, the present invention is highly effective especially in emergency situations such as issuing an alarm or stopping a device to avoid danger.
【0063】以上のように、X軸方向およびY軸方向の
振動情報取得装置1000x,1000yの構成要素の
いずれもが、さらに加算演算手段2000もがアナログ
回路をもって構成されているので、トータルとして、A
/D変換器やメモリさらには演算処理を行うMPU(マ
イクロ・プロセシング・ユニット)などを用いてデジタ
ル信号処理を行う従来技術に比べて、振動検出から合成
加速度情報信号Scの出力までの時間応答性が速く、し
かも動作の安定性にすぐれている。また、そのアナログ
回路構成は比較的簡単なものであり、IC化も比較的簡
単である。すなわち、精度および時間応答性の高い感震
装置5000をコストダウンおよびダウンサイジングを
図りつつ実現することが可能となっている。As described above, since both the components of the vibration information acquisition devices 1000x and 1000y in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the addition operation means 2000 are configured by analog circuits, the total A
Time response from the detection of vibration to the output of the combined acceleration information signal Sc compared to the conventional technology that performs digital signal processing using an A / D converter, memory, and MPU (micro processing unit) that performs arithmetic processing Is fast and has excellent operation stability. Further, the analog circuit configuration is relatively simple, and the integration into an IC is also relatively simple. That is, it is possible to realize the seismic device 5000 having high accuracy and time response while reducing costs and downsizing.
【0064】なお、地震動レベル判定手段3000とし
ては、アナログ回路構成に代えてデジタル構成としても
考えられる。The seismic-motion level determining means 3000 may have a digital configuration instead of an analog circuit configuration.
【0065】(実施の形態4)実施の形態4の感震装置
は、上記の実施の形態1の振動情報取得装置の3つを互
いに直交する3方向の加速度信号を検出するものとして
備え、さらにそれら3つのアナログ二乗演算手段から出
力される加速度情報信号を加算する加算演算手段を備え
た構成としたものである。本実施の形態4は、3次元方
向(東西方向と南北方向と上下方向)の感震装置につい
てのものである。(Embodiment 4) The vibration sensor of Embodiment 4 includes the three vibration information acquisition devices of Embodiment 1 described above for detecting acceleration signals in three directions orthogonal to each other. The configuration is provided with an addition operation means for adding the acceleration information signals output from the three analog square operation means. The fourth embodiment relates to a three-dimensional seismic device (east-west direction, north-south direction, and vertical direction).
【0066】図4は本発明の実施の形態4の感震装置5
000の電気的構成を示すブロック図である。実施の形
態3の場合のX軸方向振動情報取得装置1000x、Y
軸方向振動情報取得装置1000yに加えて、Z軸方向
振動情報取得装置1000zを備えている。Z軸方向振
動情報取得装置1000zの構成は、他の振動情報取得
装置と同様のものとなっており、100zはフィルタ手
段、インピーダンス変換手段を内蔵することがある加速
度検出手段(実施の形態1の振動検出手段に相当)、2
00zは全波整流手段、300zは増幅手段、400z
はアナログ二乗演算手段である。Z軸方向の加速度検出
手段100zにおける振動検出素子の振動感知方向は、
X軸方向、Y軸方向の加速度検出手段100x,100
yにおける振動検出素子の振動感知方向のいずれとも直
交するように設定されている。FIG. 4 shows a seismic device 5 according to a fourth embodiment of the present invention.
000 is a block diagram showing an electrical configuration of the 000. FIG. X-axis direction vibration information acquisition device 1000x, Y in the third embodiment
A Z-axis direction vibration information acquisition device 1000z is provided in addition to the axial direction vibration information acquisition device 1000y. The configuration of the Z-axis direction vibration information acquisition device 1000z is the same as that of the other vibration information acquisition devices, and 100z is an acceleration detection unit (in the first embodiment, which may include a filter unit and an impedance conversion unit). (Equivalent to vibration detection means), 2
00z is a full-wave rectifier, 300z is an amplifier, 400z
Is an analog square operation means. The vibration sensing direction of the vibration detecting element in the acceleration detecting means 100z in the Z-axis direction is
X-axis direction, Y-axis direction acceleration detecting means 100x, 100
It is set to be orthogonal to any of the vibration sensing directions of the vibration detecting element at y.
【0067】そして、加算演算手段2000に対して、
X軸方向、Y軸方向のアナログ二乗演算手段400x,
400yの出力である加速度情報信号Six,Siyと
ともに、Z軸方向のアナログ二乗演算手段400zの出
力である加速度情報信号Sizも入力するように構成し
てある。Then, for the addition operation means 2000,
Analog square computing means 400x in the X-axis direction and the Y-axis direction
The acceleration information signal Siz output from the analog square operation means 400z in the Z-axis direction is input together with the acceleration information signals Six and Sy output from 400y.
【0068】X軸方向の増幅後の絶対値信号Sbxを記
号のX′で表し、Y軸方向の絶対値信号SbyをY′で
表し、Z軸方向の絶対値信号SbzをZ′で表し、加算
演算手段2000の処理結果である合成加速度情報信号
ScをQで表すと、 Q=X′2 +Y′2 +Z′2 となる。The absolute value signal Sbx after amplification in the X-axis direction is represented by the symbol X ', the absolute value signal Sby in the Y-axis direction is represented by Y', and the absolute value signal Sbz in the Z-axis direction is represented by Z '. Denoting the processing result is a composite acceleration information signal Sc addition operation means 2000 in Q, the Q = X '2 + Y' 2 + Z '2.
【0069】X軸方向の加速度検出手段100xの出力
である加速度信号SvxをXとし、Y軸方向の加速度検
出手段100yの出力である加速度信号SvyをYと
し、Z軸方向の加速度検出手段100zの出力である加
速度信号SvzをZとすると、係数をax=ay=az
=a0 として、 X′=ax・X=a0 ・X Y′=ay・Y=a0 ・Y Z′=az・Z=a0 ・Z であるので、合成加速度情報信号Scの値Qは、 Q=a0 2 ・(X2 +Y2 +Z2 ) となる。The acceleration signal Svx output from the acceleration detection means 100x in the X-axis direction is represented by X, the acceleration signal Svy output from the acceleration detection means 100y in the Y-axis direction is represented by Y, and the acceleration detection means 100z in the Z-axis direction Assuming that the acceleration signal Svz, which is the output, is Z, the coefficient is ax = ay = az
= A 0 , X ′ = ax · X = a 0 · X Y ′ = ay · Y = a 0 · Y Z ′ = az · Z = a 0 · Z Therefore, the value Q of the combined acceleration information signal Sc is, Q = a 0 2 · ( X 2 + Y 2 + Z 2) become.
【0070】例えば、周期2.0secで合成加速度が
4.25m/sec2 (425Gal)以上で、また、
周期0.1secで合成加速度が19m/sec2 (1
900Gal)以上で、震度7に相当するとされている
(気象庁震度階級)。For example, if the combined acceleration is 4.25 m / sec 2 (425 Gal) or more in a cycle of 2.0 sec,
In a cycle of 0.1 sec, the resultant acceleration is 19 m / sec 2 (1
It is said to be equivalent to a seismic intensity of 7 or more (900 Gal) (JMA seismic intensity class).
【0071】この基準に従うと、周期2.0sec
(0.5Hz)の場合に、18(≒4.252 )以上の
ときに震度7と判定される。According to this criterion, the period is 2.0 sec.
In the case of (0.5 Hz), it is determined that the seismic intensity 7 at 18 (≒ 4.25 2) or more.
【0072】なお、実施の形態3(図3)において説明
した事項であって本実施の形態4において改めて説明し
ない事項については、構成・動作のほか作用・効果を含
めて、そのまま本実施の形態4にも該当するものとし、
詳しい説明は省略する。The matters described in the third embodiment (FIG. 3) and not described in the fourth embodiment are included in the present embodiment as they are including the operation and effects in addition to the configuration and operation. 4.
Detailed description is omitted.
【0073】(実施の形態5)実施の形態5は、上記の
実施の形態4の感震装置5000をより具体的にしたも
のに相当している。図5は実施の形態5の感震装置50
00の電気的構成を示す回路図、図6は図5の回路にお
ける各部の波形図である。(Embodiment 5) Embodiment 5 corresponds to a more specific example of the vibration sensor 5000 of Embodiment 4 described above. FIG. 5 shows a seismic device 50 according to the fifth embodiment.
FIG. 6 is a circuit diagram showing an electrical configuration of the circuit of FIG.
【0074】3次元空間において互いに直交する3方
向、すなわちX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向それぞ
れについて振動情報を取得する部分として、X軸方向振
動情報取得装置1000xとY軸方向振動情報取得装置
1000yとZ軸方向振動情報取得装置1000zとを
備えている。さらに、これら3つの振動情報取得装置1
000x,1000y,1000zのそれぞれが出力す
る振動情報(加速度情報)を加算処理する加算演算手段
2000を備えている。As a part for acquiring vibration information in three directions orthogonal to each other in the three-dimensional space, that is, in each of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, the X-axis direction vibration information acquisition device 1000x and the Y-axis direction vibration information acquisition The apparatus includes a device 1000y and a Z-axis direction vibration information acquisition device 1000z. Furthermore, these three vibration information acquisition devices 1
000x, 1000y, and 1000z are provided with an addition calculating means 2000 for adding vibration information (acceleration information) output from each of them.
【0075】これら3つの振動情報取得装置1000
x,1000y,1000zの構成は互いに同様のもの
となっている。各振動情報取得部の具体的構成につい
て、ここでは、X軸方向振動情報取得装置1000xを
代表に取り上げて説明する。These three vibration information acquisition devices 1000
The configurations of x, 1000y, and 1000z are similar to each other. Here, a specific configuration of each vibration information acquisition unit will be described using the X-axis direction vibration information acquisition device 1000x as a representative.
【0076】X軸方向振動情報取得装置1000xは、
加速度検出手段100xと、全波整流手段200xと、
増幅手段300xと、アナログ二乗演算手段400xと
を備えている。The X-axis direction vibration information acquisition device 1000x
Acceleration detection means 100x, full-wave rectification means 200x,
An amplifying unit 300x and an analog square calculating unit 400x are provided.
【0077】加速度検出手段100xは、圧電効果を利
用する圧電センサーなどの振動検出素子11xと、振動
検出素子11xから出力される電荷信号を電圧信号に変
換して加速度信号Svx(V1)(図6(a)参照)と
なす接地抵抗R11と、インピーダンス変換手段13x
とを備えている。The acceleration detecting means 100x converts the electric charge signal output from the vibration detecting element 11x into a voltage signal by converting the electric charge signal output from the vibration detecting element 11x such as a piezoelectric sensor utilizing the piezoelectric effect into an acceleration signal Svx (V1) (FIG. 6). (Refer to (a)) and the impedance conversion means 13x
And
【0078】振動検出素子11xと接地抵抗R11と
が、地震動周波数成分(0.1〜10Hz)のみを通過
させるフィルタ手段12xを構成している。フィルタ手
段12xは、加速度センサー(圧電センサー)などの振
動検出素子11xが容量素子であるため、これに接地抵
抗R11を接続することにより、ハイパスフィルタ(H
PF)として構成したものである。この場合に、加速度
センサー11xの静電容量が小さいので、接地抵抗R1
1の抵抗値を大きく設定し、カットオフ周波数を通過帯
域の低域遮断周波数以下となるように設定しておくこと
が望ましい。一般に、地震動の信号帯域は0.1〜10
Hzと低いので、接地抵抗R11の抵抗値としては数M
Ω以上の大きさとするのがよい。そうすると、入力イン
ピーダンスは接地抵抗R11の抵抗値となり高くなる。
例えば、容量が100pF、抵抗値が20GΩとする
と、カットオフ周波数fc=1/2πCRより、fc≒
0.08Hzとなる。The vibration detecting element 11x and the grounding resistor R11 constitute filter means 12x for passing only the seismic motion frequency component (0.1 to 10 Hz). Since the vibration detecting element 11x such as an acceleration sensor (piezoelectric sensor) is a capacitive element, by connecting the grounding resistor R11 to the filter means 12x, the high-pass filter (H
PF). In this case, since the capacitance of the acceleration sensor 11x is small, the ground resistance R1
It is desirable to set the resistance value of 1 to be large and set the cutoff frequency to be equal to or lower than the low cutoff frequency of the pass band. Generally, the signal band of earthquake motion is 0.1 to 10
Hz, the resistance value of the ground resistor R11 is several M
It is better to have a size of Ω or more. Then, the input impedance becomes the resistance value of the ground resistor R11 and becomes higher.
For example, when the capacitance is 100 pF and the resistance value is 20 GΩ, fc ≒ is obtained from the cutoff frequency fc = 1 / πCR.
0.08 Hz.
【0079】インピーダンス変換手段13xは、電界効
果トランジスタFET1xと、ソース抵抗R12と、ド
レイン抵抗R13とから構成されている。電界効果トラ
ンジスタFET1xとしては、接合型でNチャンネル型
のものが採用されている。The impedance converting means 13x comprises a field effect transistor FET1x, a source resistor R12, and a drain resistor R13. As the field-effect transistor FET1x, a junction type N-channel type is used.
【0080】全波整流手段200xは、第1の半波整流
回路21xと、第2の半波整流回路22xとから構成さ
れている。第1の半波整流回路21xは、直流カット用
のコンデンサC21と接地抵抗R21と整流用のダイオ
ードD21によって構成されている。コンデンサC21
と抵抗R21とによりハイパスフィルタが構成されてお
り、直流成分をカットするようになっている。第2の半
波整流回路22xも同様に構成されており、その構成要
素としてのコンデンサC22と接地抵抗R22とダイオ
ードD22を備えている。The full-wave rectifier 200x is composed of a first half-wave rectifier circuit 21x and a second half-wave rectifier circuit 22x. The first half-wave rectifier circuit 21x includes a DC cut capacitor C21, a ground resistor R21, and a rectifying diode D21. Capacitor C21
A high-pass filter is configured by the resistor R21 and cuts a DC component. The second half-wave rectifier circuit 22x is similarly configured and includes a capacitor C22, a ground resistor R22, and a diode D22 as its constituent elements.
【0081】加速度センサー11xと接地抵抗R11の
接続点が電界効果トランジスタFET1xのゲート電極
Gに接続され、そのソース電極SとグランドGNDとの
間にソース抵抗R12が接続され、ドレイン電極Dと高
電位側電源端子Vccとの間にドレイン抵抗R13が接続
されている。以上をもって、インピーダンス変換手段1
3xが構成されている。The connection point between the acceleration sensor 11x and the ground resistor R11 is connected to the gate electrode G of the field effect transistor FET1x, the source resistor R12 is connected between the source electrode S and the ground GND, and the drain electrode D is connected to the high potential. A drain resistor R13 is connected between the power supply terminal Vcc and the side power supply terminal Vcc. With the above, the impedance conversion means 1
3x are configured.
【0082】電界効果トランジスタFET1xのソース
電極Sとドレイン電極Dの双方から出力を取り出して、
それぞれ第1の半波整流回路21x、第2の半波整流回
路22xの入力としている。これによって、いわゆるC
‐E分割回路を形成している。C‐E分割回路において
は、出力信号の位相が逆相となり、180°の位相ずれ
を伴っている。すなわち、ソース電極Sの出力信号Vs
とドレイン電極Dの出力信号Vdとは、位相が180°
ずれたものとなる(図6(b)参照)。Outputs are taken out from both the source electrode S and the drain electrode D of the field effect transistor FET1x,
These are input to a first half-wave rectifier circuit 21x and a second half-wave rectifier circuit 22x, respectively. This allows the so-called C
Forming an E division circuit; In the CE division circuit, the phase of the output signal is reversed, and is accompanied by a phase shift of 180 °. That is, the output signal Vs of the source electrode S
And the output signal Vd of the drain electrode D has a phase of 180 °
It is shifted (see FIG. 6B).
【0083】ソース抵抗R12の抵抗値とドレイン抵抗
R13の抵抗値が等しいときは、両出力信号Vs,Vd
の大きさは互いにほぼ等しくなる。両抵抗値が異なると
きは、両出力信号Vs,Vdの大きさが両抵抗値の比に
対応するが、位相のずれは180°である。ここでは、
両出力信号Vs,Vdの大きさが等しくなるように両抵
抗R12,R13の各抵抗値を設定してあるものとす
る。When the resistance value of the source resistor R12 is equal to the resistance value of the drain resistor R13, both output signals Vs, Vd
Are almost equal to each other. When the two resistance values are different, the magnitude of both output signals Vs and Vd corresponds to the ratio of the two resistance values, but the phase shift is 180 °. here,
It is assumed that the resistance values of the resistors R12 and R13 are set so that the magnitudes of the output signals Vs and Vd are equal.
【0084】ソース電極S側もドレイン電極D側もその
出力インピーダンスは入力インピーダンスに比べて小さ
くすることができる。したがって、ソース電極Sの出力
信号Vsとドレイン電極Dの出力信号Vdは、入力信号
をインピーダンス変換したものとなる。つまりは、電界
効果トランジスタFET1xと両抵抗R12,R13
は、C‐E分割回路機能とインピーダンス変換機能とを
併せ有している。The output impedance of both the source electrode S and the drain electrode D can be made smaller than the input impedance. Therefore, the output signal Vs of the source electrode S and the output signal Vd of the drain electrode D are obtained by impedance-converting the input signal. That is, the field effect transistor FET1x and the two resistors R12, R13
Has both a CE dividing circuit function and an impedance conversion function.
【0085】第1の半波整流回路21xのダイオードD
21のカソードと第2の半波整流回路22xのダイオー
ドD22のカソードとが互いに接続され、全波整流手段
200xを構成している。The diode D of the first half-wave rectifier circuit 21x
The cathode of the diode 21 and the cathode of the diode D22 of the second half-wave rectifier circuit 22x are connected to each other to form a full-wave rectifier 200x.
【0086】いま、加速度検出手段100xによって得
られた加速度信号Svxの波形を図6(a)に示すよう
な正弦波信号V1であるとする。この正弦波信号V1が
電界効果トランジスタFET1xのゲート電極Gに印加
される。電界効果トランジスタFET1xはNチャンネ
ル型であるので、ゲート電圧が0のときに大きな(飽和
の)ドレイン電流IDSS が流れる。ゲート電圧がマイナ
ス側に増加するにつれてドレイン電流ID が絞られ、ソ
ース抵抗R12の両端電圧である出力信号Vsのレベル
が降下する。逆に、ドレイン抵抗R13による電圧降下
が減少し、出力信号Vdのレベルが上昇する。ゲート電
極Gに印加される加速度信号Svx(V1)の波高値が
ごく小さいレベルであるので、電界効果トランジスタF
ET1xの特性はほぼリニアであり、一定の直流成分V
0s,V0dを含む状態で両出力信号Vs,Vdは互いに
逆位相となる。Assume that the waveform of the acceleration signal Svx obtained by the acceleration detecting means 100x is a sine wave signal V1 as shown in FIG. This sine wave signal V1 is applied to the gate electrode G of the field effect transistor FET1x. Since the field-effect transistor FET1x is of an N-channel type, a large (saturated) drain current I DSS flows when the gate voltage is zero. As the gate voltage increases to the negative side, the drain current ID is reduced, and the level of the output signal Vs, which is the voltage across the source resistor R12, drops. Conversely, the voltage drop due to the drain resistor R13 decreases, and the level of the output signal Vd increases. Since the peak value of the acceleration signal Svx (V1) applied to the gate electrode G is at a very small level, the field effect transistor F
The characteristics of ET1x are almost linear, and a constant DC component V
The output signals Vs and Vd have phases opposite to each other in a state including 0 s and V 0 d.
【0087】下側の出力信号Vsは、第1の半波整流回
路21xに入力されて、そのコンデンサC21と接地抵
抗R21からなるハイパスフィルタによって直流成分V
0sがカットされ、正弦波信号V1と同相の正弦波とな
る。それがダイオードD21を通るときに整流され、正
の半波のみが通過する。それは、正弦波信号V1の正の
半波の前半周期部分T1に相当している。すなわち、図
6(b)における出力信号Vsの太線部分が通過する。The lower output signal Vs is input to the first half-wave rectifier circuit 21x, and the direct-current component Vs is applied by a high-pass filter including the capacitor C21 and the ground resistor R21.
0 s is cut off and becomes a sine wave in phase with the sine wave signal V1. It is rectified as it passes through diode D21 and only the positive half-wave passes. It corresponds to the first half period portion T1 of the positive half wave of the sine wave signal V1. That is, the thick line portion of the output signal Vs in FIG. 6B passes.
【0088】上側の出力信号Vdは、第2の半波整流回
路22xに入力されて、そのコンデンサC22と接地抵
抗R22からなるハイパスフィルタによって直流成分V
0dがカットされ、正弦波信号V1とは逆相の正弦波と
なる。それがダイオードD22を通るときに整流され、
正の半波のみが通過する。それは、正弦波信号V1の負
の半波の後半周期部分T2に相当している。すなわち、
図6(b)における出力信号Vdの太線部分が通過す
る。The upper output signal Vd is input to the second half-wave rectifier circuit 22x, and the direct current component Vd is passed through a high-pass filter including the capacitor C22 and the ground resistor R22.
0 d is cut, a sine wave of opposite phase to a sine wave signal V1. Rectified as it passes through diode D22,
Only the positive half wave passes. It corresponds to the second half period portion T2 of the negative half wave of the sine wave signal V1. That is,
The thick line portion of the output signal Vd in FIG. 6B passes.
【0089】上記の位相が180°ずれた2つの正の半
波信号が両ダイオードD21,D22の接続点において
合成され、絶対値信号Saxつまり図6(c)に示す全
波整流信号V3となる。The two positive half-wave signals whose phases are shifted by 180 ° are combined at a connection point between the two diodes D21 and D22, and become an absolute value signal Sax, that is, a full-wave rectified signal V3 shown in FIG. 6C. .
【0090】次に、増幅手段300xについて説明す
る。この増幅手段300xは、オペアンプ31と、その
反転入力端子(−)とグランドGNDとの間に接続した
接地抵抗R31と、出力端子と反転入力端子(−)との
間に接続した帰還抵抗R32とから構成されている。オ
ペアンプ31xの非反転入力端子(+)に全波整流手段
200xの出力端子を接続してある。すなわち、この増
幅手段300xは非反転増幅回路として構成されてい
る。その増幅率は、(1+R32/R31)となる。増
幅手段300xの出力信号V4の波形は図6(d)のよ
うになる。これが増幅後の絶対値信号Sbxである。Next, the amplifying means 300x will be described. This amplifying means 300x includes an operational amplifier 31, a ground resistor R31 connected between its inverting input terminal (-) and the ground GND, and a feedback resistor R32 connected between its output terminal and the inverting input terminal (-). It is composed of The output terminal of the full-wave rectifier 200x is connected to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 31x. That is, the amplifying unit 300x is configured as a non-inverting amplifying circuit. The amplification factor is (1 + R32 / R31). The waveform of the output signal V4 of the amplifier 300x is as shown in FIG. This is the amplified absolute value signal Sbx.
【0091】次に、アナログ二乗演算手段400xにつ
いて説明する。このアナログ二乗演算手段400xは、
電界効果トランジスタFET2xの電圧電流特性(二乗
特性)を利用するものであって、入力されてくる信号に
電界効果トランジスタFET2xのピンチオフ電圧Vp
(マイナス値)に実質的に等しいレベルシフト電圧Vsh
を加算するように構成されている。Next, the analog square calculating means 400x will be described. This analog square operation means 400x
The voltage-current characteristic (square characteristic) of the field-effect transistor FET2x is used, and a pinch-off voltage Vp of the field-effect transistor FET2x is applied to an input signal.
Level shift voltage Vsh substantially equal to (minus value)
Are added.
【0092】アナログ二乗演算手段400xは、レベル
シフト手段41xと、ソース接地型増幅二乗手段42と
から構成されている。レベルシフト手段41xは、増幅
手段300xの出力端子と電界効果トランジスタFET
2xのゲート電極Gとの間にデカップリングコンデンサ
C41を挿入し、デカップリングコンデンサC41とゲ
ート電極Gとの接続点をレベルシフト電圧Vshに接続し
てある。The analog squaring means 400x comprises a level shift means 41x and a source-grounded amplification squaring means 42. The level shift means 41x is provided between the output terminal of the amplifying means 300x and the field effect transistor FET.
A decoupling capacitor C41 is inserted between the 2x gate electrode G and a connection point between the decoupling capacitor C41 and the gate electrode G is connected to the level shift voltage Vsh.
【0093】レベルシフト電圧Vshは、ピンチオフ電圧
Vpと等しく設定されている。ピンチオフ電圧Vpはマ
イナス値であるので、レベルシフト電圧Vshもマイナス
値である。The level shift voltage Vsh is set equal to the pinch-off voltage Vp. Since the pinch-off voltage Vp is a negative value, the level shift voltage Vsh is also a negative value.
【0094】レベルシフト手段41xを設ける理由は次
のとおりである。The reason for providing the level shift means 41x is as follows.
【0095】接合型でNチャンネル型の電界効果トラン
ジスタFET2xの電圧電流特性は、 ID =IDSS ×(1−VGS/Vp)2 となっている。ここで、ID はドレイン電流、VGSはゲ
ート・ソース間電位差、Vpはピンチオフ電圧、IDSS
はゲート・ソース間電位差VGS=0のときのドレインI
D の値である。注意しなければならないのは、ピンチオ
フ電圧Vpの値がマイナスであるということである。[0095] Voltage-current characteristics of the field effect transistor FET2x of N-channel type in junction has a I D = I DSS × (1 -V GS / Vp) 2. Here, ID is the drain current, VGS is the gate-source potential difference, Vp is the pinch-off voltage, IDSS
Is the drain I when the gate-source potential difference V GS = 0
The value of D. It should be noted that the value of the pinch-off voltage Vp is negative.
【0096】上記の特性式を変形すると、 ID =(IDSS /Vp2 )×(VGS−Vp)2 である。二乗特性するために、媒介変数をVinとして、 ID =(IDSS /Vp2 )×Vin2 とするためには、 Vin=VGS−Vp とすればよい。[0096] By transforming the above characteristic equation, a I D = (I DSS / Vp 2) × (V GS -Vp) 2. To square characteristic, the parametric as Vin, to the I D = (I DSS / Vp 2) × Vin 2 may if Vin = V GS -Vp.
【0097】Vin=V4 VGS=V5 とするために、 V4=V5−Vp V5=V4+Vp とおく。ここで、都合上、 Vp=Vsh とする。これがレベルシフト電圧Vshである。つまり、
増幅手段300xの出力電圧V4を入力して、レベルシ
フト手段41xによって、 V5=V4+Vsh のようにレベルシフトして、そのシフト後電圧V5を電
界効果トランジスタFET2xのゲート電極Gに印加す
れば、ドレイン電流ID は増幅手段300xの出力電圧
V4の二乗に比例することになる。[0097] In order to Vin = V4 V GS = V5, put the V4 = V5-Vp V5 = V4 + Vp. Here, for convenience, it is assumed that Vp = Vsh. This is the level shift voltage Vsh. That is,
The output voltage V4 of the amplifying means 300x is input, the level is shifted by the level shift means 41x as V5 = V4 + Vsh, and the shifted voltage V5 is applied to the gate electrode G of the field effect transistor FET2x. ID will be proportional to the square of the output voltage V4 of the amplification means 300x.
【0098】すなわち、V5=VGSと、Vp=Vsh(マ
イナス値)を、 ID =(IDSS /Vp2 )×(VGS−Vp)2 に代入すると、 ID =(IDSS /Vp2 )×(V5−Vsh)2 =(IDSS /Vp2 )×(V4)2 となる。[0098] That is, the V5 = V GS, the Vp = Vsh (negative value), is substituted into I D = (I DSS / Vp 2) × (V GS -Vp) 2, I D = (I DSS / Vp 2 ) × (V5−Vsh) 2 = ( IDS / Vp 2 ) × (V4) 2
【0099】V4=(1+R32/R31)×V3 であり、また、 V3∝V1 であるから、総合の比例定数をh0xとして、 ID =h0x・V12 となる。これは結局、ドレイン電流ID が加速度検出手
段100xが生成する加速度信号Svx(V1)つまり
出力電圧V1の二乗に比例することを意味している。[0099] V4 = (1 + R32 / R31 ) was × V3, also because it is V3arufabui1, as a proportionality constant overall h 0 x, a I D = h 0 x · V1 2. This means that the drain current ID is proportional to the acceleration signal Svx (V1) generated by the acceleration detecting means 100x, that is, the square of the output voltage V1.
【0100】増幅手段300xの出力電圧V4がレベル
シフト手段41xに入力されて、レベルシフト電圧Vsh
のレベルシフトを受けて、 V5=V4+Vsh として、電界効果トランジスタFET2xのゲート電極
Gに印加されることになる。シフト後電圧V5の波形は
図6(e)のようになる。Vp(=Vsh)はマイナスで
あることに注意すべきである。The output voltage V4 of the amplifying means 300x is input to the level shift means 41x, and the level shift voltage Vsh
Is applied to the gate electrode G of the field effect transistor FET2x as V5 = V4 + Vsh. The waveform of the voltage V5 after the shift is as shown in FIG. It should be noted that Vp (= Vsh) is negative.
【0101】ソース接地型増幅二乗手段42xは、接合
型でNチャンネル型の電界効果トランジスタFET2x
と、そのゲート接地抵抗R43と、ドレイン抵抗R44
と、デカップリングコンデンサC42とから構成されて
いる。電界効果トランジスタFET2xのドレイン電極
Dは高電位側電源端子Vccに対してドレイン抵抗R44
を介して接続されている。電界効果トランジスタFET
2xのソース電極SはグランドGNDに接地されてい
る。ドレイ抵抗R44と電界効果トランジスタFET2
xのドレイン電極Dとの接続点が出力端子となってい
る。電界効果トランジスタFET2xのドレイン電極D
とドレイン抵抗R44との接続点がデカップリングコン
デンサC42を介して次段の加算演算手段2000にお
ける入力抵抗R51xに接続されている。デカップリン
グコンデンサC41と入力抵抗R51xとの接続点が低
電位側電源端子(−Vcc)に接続されている。The source-grounded amplifying and squaring means 42x is a junction type N-channel type field effect transistor FET2x.
And its gate ground resistance R43 and drain resistance R44
And a decoupling capacitor C42. The drain electrode D of the field effect transistor FET2x is connected to the drain resistance R44 with respect to the high potential side power supply terminal Vcc.
Connected through. Field-effect transistor FET
The 2x source electrode S is grounded to the ground GND. Drain resistance R44 and field effect transistor FET2
The connection point of x with the drain electrode D is the output terminal. Drain electrode D of field effect transistor FET2x
A connection point between the input resistor R44 and the drain resistor R44 is connected to the input resistor R51x in the addition operation means 2000 at the next stage via the decoupling capacitor C42. The connection point between the decoupling capacitor C41 and the input resistor R51x is connected to the low potential side power supply terminal (-Vcc).
【0102】電界効果トランジスタFET2xにおい
て、そのソース電極Sが接地されているため、ゲート・
ソース間電位差VGSはゲート電極Gに印加されるシフト
後電圧V5と等しくなる。Vsh=Vp(マイナス値)で
あるので、 VGS=V5=V4+Vsh=V4+Vp これを、電界効果トランジスタFET2xの特性式、 ID =(IDSS /Vp2 )×(VGS−Vp)2 に代入すると、 ID =(IDSS /Vp2 )×V42 となる。これは、結局、上記のように、 ID =h0x×V12 である。したがって、電界効果トランジスタFET2x
のドレイン電極Dからの出力電圧V6は、 V6=Vcc−R44×ID =Vcc−R44×h0x×V12 となる。In the field effect transistor FET2x, since the source electrode S is grounded, the gate
Source potential difference V GS is equal to the post-shift voltage V5 applied to the gate electrode G. Since a Vsh = Vp (negative value) assignment, this V GS = V5 = V4 + Vsh = V4 + Vp, characteristic equation of the field effect transistor FET2x, the I D = (I DSS / Vp 2) × (V GS -Vp) 2 Then, the I D = (I DSS / Vp 2) × V4 2. This, after all, is I D = h 0 x × V 12 , as described above. Therefore, the field effect transistor FET2x
Output voltage V6 from the drain electrode D of, the V6 = Vcc-R44 × I D = Vcc-R44 × h 0 x × V1 2.
【0103】ここで、加速度センサー11xによって検
出した加速度信号Svx(V1)である出力電圧V1を
正弦波であるとして、 V1=Asinωt とする。すると、 V6=Vcc−R44×h0x×A2 (sinωt)2 ここで、係数をkxとして、 kx=R44×h0x×A2 とすると、 V6=Vcc−kx・sin2ωt となる。Here, assuming that the output voltage V1, which is the acceleration signal Svx (V1) detected by the acceleration sensor 11x, is a sine wave, V1 = Asinωt. Then, where V6 = Vcc-R44 × h 0 x × A 2 (sinωt) 2, the coefficients as kx, When kx = R44 × h 0 x × A 2, the V6 = Vcc-kx · sin 2 ωt .
【0104】V6=Vcc−kx(1−cos2ωt)/2 =Vcc−kx/2+(kx/2)・cos2ωt となる。V6 = Vcc−kx (1-cos2ωt) / 2 = Vcc−kx / 2 + (kx / 2) · cos2ωt
【0105】出力電圧V6は、あくまで加速度信号Sv
x(V1)としての出力電圧V1(=Asinωt)の二
乗でなければならないから、二乗演算手段400xの出
力電圧V7は、ドレイン電極Dの出力電圧V6からVcc
を除いたものとしなければならない。The output voltage V6 is just the acceleration signal Sv
Since the output voltage V1 (= Asinωt) as x (V1) must be the square, the output voltage V7 of the square operation means 400x is calculated from the output voltage V6 of the drain electrode D to Vcc.
Must be excluded.
【0106】それで、デカップリングコンデンサC42
の直後に低電位側電源端子(−Vcc)を接続してあり、
二乗演算手段400xの出力電圧V7は、 V7=−kx/2+(kx/2)・cos2ωt =kx・sin2ωt となる。Thus, the decoupling capacitor C42
Is connected to the low potential side power supply terminal (-Vcc) immediately after
The output voltage V7 of the square calculation unit 400x becomes V7 = -kx / 2 + (kx / 2) · cos2ωt = kx · sin 2 ωt.
【0107】以上の結果として、X軸方向振動情報取得
装置1000xの最終の出力端子は、加速度情報信号S
ixとして出力電圧V7を得る。As a result, the final output terminal of the X-axis direction vibration information acquisition device 1000x is connected to the acceleration information signal S
The output voltage V7 is obtained as ix.
【0108】V7=αx×V12 である。すなわち、加速度検出手段100xによって検
出された加速度信号Svx(V1)の二乗に比例した電
圧V7の加速度情報信号Sixが出力されることにな
る。[0108] is a V7 = αx × V1 2. That is, the acceleration information signal Six of the voltage V7 proportional to the square of the acceleration signal Svx (V1) detected by the acceleration detecting means 100x is output.
【0109】これは、X軸方向振動情報取得装置100
0xについてのものであるから、V1にサフィックスの
“x”を付けて、 V7x=αx・V1x2 とする。This is because the X-axis direction vibration information acquisition device 100
Since it is for 0x, with the "x" suffix to V1, and V7x = αx · V1x 2.
【0110】以上は、X軸方向振動情報取得装置100
0xについての構成および動作についての説明であった
が、Y軸方向振動情報取得装置1000y、Z軸方向振
動情報取得装置1000zについても同様の構成となっ
ており、それぞれを構成している各手段エレメントがす
べてアナログ回路をもって構成されている。The above description is about the X-axis direction vibration information acquisition device 100.
Although the description has been given of the configuration and operation of 0x, the same configuration applies to the Y-axis direction vibration information acquisition device 1000y and the Z-axis direction vibration information acquisition device 1000z. Are all configured with analog circuits.
【0111】X軸方向振動情報取得装置1000xの出
力端子は入力抵抗R51xを介して加算演算手段200
0におけるオペアンプ51の反転入力端子(−)に接続
され、Y軸方向振動情報取得装置1000yおよびZ軸
方向振動情報取得装置1000zの各出力端子もそれぞ
れ入力抵抗R51y,R51zを介してオペアンプ51
xの反転入力端子(−)に接続されている。加算演算手
段2000も図示のとおり、アナログ回路をもって構成
されている。An output terminal of the X-axis direction vibration information acquisition device 1000x is connected to an addition operation means 200 via an input resistor R51x.
0, connected to the inverting input terminal (-) of the operational amplifier 51, and the output terminals of the Y-axis direction vibration information acquisition device 1000y and the Z-axis direction vibration information acquisition device 1000z are also connected via the input resistors R51y and R51z, respectively.
It is connected to the inverting input terminal (-) of x. As shown in the figure, the addition operation means 2000 also includes an analog circuit.
【0112】3方向の振動情報取得装置1000x,1
000y,1000zそれぞれにおける加速度センサー
11i(i=x,y,z)は、互いに直交するX軸・Y
軸・Z軸に沿った加速度を検出する方向性をもって配設
されている。すなわち、地表の水平面内において互いに
直交する状態でX軸方向の加速度検出手段11xとY軸
方向の加速度検出手段11yとが配設され、鉛直方向に
沿ってZ軸方向の加速度検出手段11zを配設されてい
る。The three-way vibration information acquisition device 1000x, 1
The acceleration sensor 11i (i = x, y, z) at each of 000y and 1000z has an X axis and a Y axis orthogonal to each other.
It is arranged with a direction to detect acceleration along the axis and the Z axis. That is, the X-axis direction acceleration detecting unit 11x and the Y-axis direction acceleration detecting unit 11y are arranged in a state orthogonal to each other in the horizontal plane of the ground surface, and the Z-axis direction acceleration detecting unit 11z is arranged along the vertical direction. Has been established.
【0113】Y軸方向振動情報取得装置1000yにお
いてもZ軸方向振動情報取得装置1000zにおいても
同様の動作となり、加速度検出手段100y,100z
によって検出された加速度信号Svy,Svzの二乗に
比例した加速度情報信号Siy,Sizが出力されるこ
とになる。これらの加速度情報信号Six,Siy,S
izが加算演算手段2000に入力される。Y軸方向振
動情報取得装置1000yについては、 V7y=αy・V1y2 となり、Z軸方向振動情報取得装置1000zについて
は、 V7z=αz・V1z2 となる。The same operation is performed in the Y-axis direction vibration information acquiring device 1000y and the Z-axis direction vibration information acquiring device 1000z, and the acceleration detecting means 100y, 100z
Thus, acceleration information signals Sy, Siz proportional to the square of the acceleration signals Svy, Svz detected are output. These acceleration information signals Six, Siy, S
iz is input to the addition operation means 2000. The Y-axis direction vibration information acquisition device 1000y, V7y = αy · V1y 2 becomes, for Z-axis direction vibration information acquisition device 1000Z, the V7z = αz · V1z 2.
【0114】加算演算手段2000は、オペアンプ51
xと、その反転入力端子(−)に接続した入力抵抗R5
1x,R51y,R51zと、出力端子と反転入力端子
(−)との間に接続した帰還抵抗R52とから構成され
ている。オペアンプ51xの非反転入力端子(+)はグ
ランドGNDに接続してある。この加算演算手段200
0は反転増幅の機能も有している。The addition operation means 2000 includes the operational amplifier 51
x and an input resistor R5 connected to its inverting input terminal (-).
1x, R51y, R51z, and a feedback resistor R52 connected between the output terminal and the inverting input terminal (-). The non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 51x is connected to the ground GND. This addition operation means 200
0 also has the function of inverting amplification.
【0115】[0115]
【数1】 となる。ここで、 R51x=R51y=R51z=R52 とすると、 V8=−(V7x+V7y+V7z) となる。まとめると、 V8=−(αx・V1x2 +αy・V1y2 +αz・V
1z2 ) ソース接地型増幅二乗手段42xの電界効果トランジス
タFET2xについて、X軸方向振動情報取得装置10
00xとY軸方向振動情報取得装置1000yとZ軸方
向振動情報取得装置1000zとで特性の同じものを用
いるとよい。すなわち、3つの電界効果トランジスタF
ET2i(i=x,y,z)としては同一の半導体ウエ
ハから構成された特性のそろったものを用いるとよい。
ただし、その特性にばらつきが生じてしまっていると
き、またはばらつきのある電界効果トランジスタを用い
なければならないときには、電界効果トランジスタFE
T2i(i=x,y,z)のドレイン抵抗R44i(i
=x,y,z)を可変抵抗としておき、その抵抗値を調
整することにより、係数αx,αy,αzを等しくする
ことができる。すなわち、 αx=αy=αz=α0 とすることができる。したがって、 V8=−α0 (V1x2 +V1y2 +V1z2 ) となる。(Equation 1) Becomes Here, assuming that R51x = R51y = R51z = R52, V8 = − (V7x + V7y + V7z). In summary, V8 = - (αx · V1x 2 + αy · V1y 2 + αz · V
1z 2 ) X-axis direction vibration information acquisition device 10 for field effect transistor FET2x of source-grounded amplification and squaring means 42x
00x, the Y-axis direction vibration information acquisition device 1000y, and the Z-axis direction vibration information acquisition device 1000z may have the same characteristics. That is, three field effect transistors F
As the ET2i (i = x, y, z), it is preferable to use one having the same characteristics and composed of the same semiconductor wafer.
However, when the characteristics are varied or when a field-effect transistor having a variation must be used, the field-effect transistor FE
T2i (i = x, y, z) drain resistance R44i (i
= X, y, z) as variable resistances and adjusting the resistance values, the coefficients αx, αy, αz can be made equal. That can be a αx = αy = αz = α 0 . Therefore, V8 = −α 0 (V1x 2 + V1y 2 + V1z 2 ).
【0116】ここで、V1x=X、V1y=Y、V1z
=Zと表すと、 Q=−α0 (X2 +Y2 +Z2 ) となる。Here, V1x = X, V1y = Y, V1z
When expressed as = Z, Q = −α 0 (X 2 + Y 2 + Z 2 ).
【0117】すなわち、入力電圧X,Y,Zの二乗和に
比例した合成加速度情報信Q(V8)を得ることができ
る。つまり、3次元ベクトルのスカラーに比例した情報
を取得することができ、地震動の大きさをきわめて正確
に測定することができる。That is, a combined acceleration information signal Q (V8) proportional to the sum of squares of the input voltages X, Y, and Z can be obtained. That is, information proportional to the scalar of the three-dimensional vector can be obtained, and the magnitude of the seismic motion can be measured very accurately.
【0118】なお、図示は省略しているが、図5におけ
る加算演算手段2000のオペアンプ51xの出力端子
を、図4に示したのと同様の地震動レベル判定手段30
00、表示手段700および情報処理手段800に接続
し、地震動レベル判定手段3000の出力端子を警報手
段600に接続するものとする。Although not shown, the output terminal of the operational amplifier 51x of the addition operation means 2000 in FIG. 5 is connected to the ground motion level judgment means 30 similar to that shown in FIG.
00, it is connected to the display means 700 and the information processing means 800, and the output terminal of the seismic motion level determination means 3000 is connected to the alarm means 600.
【0119】以上のように、本実施の形態5において
は、感震装置5000としての基本的な回路構成のすべ
てをアナログ回路をもって構成してあるので、3つの加
速度センサー11i(i=x,y,z)による加速度信
号Svi(i=x,y,z)の検出から合成加速度情報
信号Sc(Q)の出力までの時間応答性が従来技術の場
合のA/D変換部やメモリやMPU(マイクロプロセッ
サ)などからなるデジタル構成のものに比べてはるかに
高速なものとなっており、しかも動作安定性が充分にす
ぐれたものとなっている。As described above, in the fifth embodiment, since all of the basic circuit configurations as the seismic device 5000 are configured by analog circuits, the three acceleration sensors 11i (i = x, y) are used. , Z), the time response from the detection of the acceleration signal Svi (i = x, y, z) to the output of the combined acceleration information signal Sc (Q) is the A / D conversion unit, the memory or the MPU ( The speed is much higher than that of the digital configuration including a microprocessor, and the operation stability is sufficiently excellent.
【0120】図5に示すとおり、アナログ回路構成は比
較的に簡単なものですみ、集積回路(IC)化すること
も容易である。すなわち、回路構成要素としては、電界
効果型トランジスタ、オペアンプ、ダイオード、抵抗、
コンデンサであるため、IC化することが容易であり、
小型化が可能である。As shown in FIG. 5, the analog circuit configuration is relatively simple, and it is easy to form an integrated circuit (IC). That is, the circuit components include a field effect transistor, an operational amplifier, a diode, a resistor,
Because it is a capacitor, it is easy to make it into an IC,
Miniaturization is possible.
【0121】また、この感震装置5000によって取得
される合成加速度情報信号Scは、従来技術の場合のよ
うな平均化された後の瞬時値ではなくて正規の意味での
瞬時値であり、震度判定のための基礎的情報の正確度が
きわめて高いものとなっている。特に、危険回避のため
にサイレンなどの警報を発したり、地震で大きな被害を
もたらすおそれのある機器を緊急停止したりするなどの
危機管理に対する実効性がきわめて高いものとなってい
る。Further, the synthesized acceleration information signal Sc obtained by the seismic device 5000 is not an instantaneous value after averaging as in the case of the prior art but an instantaneous value in a normal sense, and The accuracy of the basic information for determination is extremely high. In particular, it is extremely effective for crisis management, such as issuing a warning such as a siren for avoiding danger, or urgently stopping equipment that may cause serious damage due to an earthquake.
【0122】[0122]
【発明の効果】振動情報取得装置または感震装置につい
ての本発明によれば、アナログ的に二乗するので、検出
した振動信号をリアルタイムかつ瞬時に変換して振動情
報信号または合成加速度情報信号を取得するため、A/
D変換器やメモリさらには演算処理を行うMPU(マイ
クロ・プロセシング・ユニット)などを用いてデジタル
信号処理を行う従来技術に比べて、時間応答性を速いも
のとでき、しかも動作の安定性にすぐれたものとするこ
とができる。さらには、その得られる振動情報信号また
は合成加速度情報信号は正規の意味での瞬時値であるの
で、瞬時の振動エネルギーとしての情報の確度が高いも
のとなり、特に危険回避のために警報を発したり機器を
停止したりするなどの緊急事態に対する実効性を高いも
のにすることができる。加えて、アナログ回路構成ゆえ
に、全体としての回路構成を充分に簡素なものとなし得
る。IC化も比較的簡単である。According to the present invention concerning the vibration information acquisition device or the vibration sensing device, since the square is performed in an analog manner, the detected vibration signal is converted in real time and instantaneously to obtain the vibration information signal or the synthetic acceleration information signal. A /
Compared to the conventional technology that performs digital signal processing using a D converter, a memory, and an MPU (micro processing unit) that performs arithmetic processing, time response can be made faster and operation stability is excellent. It can be. Furthermore, since the obtained vibration information signal or synthesized acceleration information signal is an instantaneous value in a regular sense, the accuracy of the information as instantaneous vibration energy becomes high, and an alarm is issued particularly for avoiding danger. It is possible to increase the effectiveness in an emergency such as stopping the device. In addition, the overall circuit configuration can be made sufficiently simple because of the analog circuit configuration. IC integration is also relatively simple.
【0123】以上のように本発明によれば、精度および
時間応答性の高い振動情報取得装置または感震装置を、
コストダウンおよびダウンサイジングを図りつつ実現す
ることができるというすぐれた効果を発揮する。As described above, according to the present invention, a vibration information acquisition device or a vibration sensing device having high accuracy and time response can be provided.
It has an excellent effect that it can be realized while reducing costs and downsizing.
【図1】 本発明の実施の形態1における振動情報取得
装置の電気的構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram illustrating an electrical configuration of a vibration information acquisition device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の実施の形態2における振動情報取得
装置の電気的構成を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of a vibration information acquisition device according to a second embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の実施の形態3における感震装置の電
気的構成を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram illustrating an electrical configuration of a seismic device according to Embodiment 3 of the present invention.
【図4】 本発明の実施の形態4における感震装置の電
気的構成を示すブロック図FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of a seismic device according to Embodiment 4 of the present invention.
【図5】 本発明の実施の形態5における感震装置につ
いて、そのX軸方向振動情報取得装置の具体的な電気的
構成を示す回路図FIG. 5 is a circuit diagram showing a specific electrical configuration of an X-axis direction vibration information acquisition device for a seismic device according to Embodiment 5 of the present invention.
【図6】 実施の形態5の感震装置の動作を説明するた
めの波形図FIG. 6 is a waveform chart for explaining the operation of the seismic device according to the fifth embodiment.
11x…加速度センサー(振動検出素子) 12x…フィルタ手段 13x…インピーダンス変換手段 21x…第1の半波整流回路 22x…第2の半波整流回路 31x…オペアンプ 41x…レベルシフト手段 42x…ソース接地型増幅二乗手段 51x…オペアンプ FET1x…インピーダンス変換手段における電界効果
トランジスタ FET2x…アナログ二乗演算手段における電界効果ト
ランジスタ 100,100i(i=x,y,z)…振動検出手段 200,200i(i=x,y,z)…全波整流手段 300i(i=x,y,z)…増幅手段 400,400i(i=x,y,z)…アナログ二乗演
算手段 500…振動レベル判定手段 600…警報手段 700…表示手段 800…情報処理手段 1000…振動情報取得装置 1000x…X軸方向振動情報取得装置 1000y…Y軸方向振動情報取得装置 1000z…Z軸方向振動情報取得装置 2000…加算演算手段 3000…地震動レベル判定手段 5000…感震装置 Sv…振動信号 Sa…絶対値信号 Si…振動情報信号 Svx,Svy,Svz…加速度信号 Sax,Say,Saz…絶対値信号 Sbx,Sby,Sbz…増幅後の絶対値信号 Six,Siy,Siz…加速度情報信号 Sc…合成加速度情報信号 Vth,Vth1 ,Vth2 …所定のしきい値 Sar…警報信号11x Acceleration sensor (vibration detecting element) 12x Filter means 13x Impedance conversion means 21x First half-wave rectifier circuit 22x Second half-wave rectifier circuit 31x Operational amplifier 41x Level shift means 42x Source-grounded amplification Square means 51x Operational amplifier FET1x Field effect transistor in impedance conversion means FET2x Field effect transistor in analog square calculation means 100, 100i (i = x, y, z) Vibration detection means 200, 200i (i = x, y, z) full-wave rectifier 300i (i = x, y, z) amplifying means 400, 400i (i = x, y, z) analog squaring means 500 vibration level determining means 600 alarm means 700 display Means 800 ... Information processing means 1000 ... Vibration information acquisition device 100 x: X-axis direction vibration information acquisition device 1000y: Y-axis direction vibration information acquisition device 1000z: Z-axis direction vibration information acquisition device 2000: Addition calculation means 3000: Earthquake motion level determination means 5000: Seismic device Sv: Vibration signal Sa: Absolute Value signal Si: Vibration information signal Svx, Svy, Svz: Acceleration signal Sax, Say, Saz: Absolute value signal Sbx, Sby, Sbz: Absolute value signal after amplification Six, Siy, Siz: Acceleration information signal Sc: Synthetic acceleration information Signal Vth, Vth1, Vth2 ... predetermined threshold value Sar ... alarm signal
Claims (9)
する振動検出手段と、前記振動信号をアナログ的に二乗
するアナログ二乗演算手段とを備えた構成とされている
ことを特徴とする振動情報取得装置。1. A vibration detecting means for electrically detecting a vibration and outputting a vibration signal, and an analog square calculating means for squaring the vibration signal in an analog manner. Vibration information acquisition device.
する振動検出手段と、前記振動信号を入力し全波整流し
て絶対値信号を出力する全波整流手段と、前記絶対値信
号をアナログ的に二乗するアナログ二乗演算手段とを備
えた構成とされていることを特徴とする振動情報取得装
置。2. A vibration detecting means for electrically detecting vibration and outputting a vibration signal, a full-wave rectifying means for receiving the vibration signal, performing full-wave rectification and outputting an absolute value signal, and the absolute value signal. A vibration information obtaining apparatus comprising: an analog square calculating means for squaring an analog square.
トランジスタの電圧電流特性を利用するものであって、
入力されてくる信号に前記電界効果トランジスタのピン
チオフ電圧に実質的に等しいレベルシフト電圧を加算す
るように構成されていることを特徴とする請求項1また
は請求項2に記載の振動情報取得装置。3. The analog square calculating means uses voltage-current characteristics of a field-effect transistor,
3. The vibration information acquisition device according to claim 1, wherein a level shift voltage substantially equal to a pinch-off voltage of the field effect transistor is added to an input signal.
換手段を含むものとして構成されていることを特徴とす
る請求項1から請求項3までのいずれかに記載の振動情
報取得装置。4. The vibration information acquisition device according to claim 1, wherein said vibration detection means includes an impedance conversion means.
加速度信号を出力する加速度検出手段として構成されて
いることを特徴とする請求項1から請求項4までのいず
れかに記載の振動情報取得装置。5. The vibration information acquiring device according to claim 1, wherein said vibration detecting means is configured as an acceleration detecting means for outputting an acceleration signal as said vibration signal. .
つを互いに直交する2方向の加速度信号を検出するもの
として備えており、さらにそれら2つのアナログ二乗演
算手段から出力される加速度情報信号を加算する加算演
算手段を備えていることを特徴とする感震装置。6. The vibration information acquiring apparatus according to claim 5, wherein
And a summation means for adding acceleration information signals output from the two analog square calculation means. Seismic device.
つを互いに直交する3方向の加速度信号を検出するもの
として備えており、さらにそれら3つのアナログ二乗演
算手段から出力される加速度情報信号を加算する加算演
算手段を備えていることを特徴とする感震装置。7. The vibration information acquiring device according to claim 5,
And an addition operation means for adding acceleration information signals output from the three analog square operation means. Seismic device.
動周波数成分のみを通過させるフィルタ手段を備えてい
ることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の感
震装置。8. The seismic device according to claim 6, wherein a filter means for passing only a seismic ground motion frequency component is provided at a stage preceding the analog square calculating means.
速度情報信号を所定のしきい値と比較することにより地
震動レベルを判定する地震動レベル判定手段を備えてい
ることを特徴とする請求項6から請求項8までのいずれ
かに記載の感震装置。9. The apparatus according to claim 6, further comprising: a seismic ground motion level judging unit for judging a seismic ground wave level by comparing a combined acceleration information signal output from said adding operation means with a predetermined threshold value. The seismic device according to claim 8.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35568699A JP2001174321A (en) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | Vibration information acquiring device and earthquake sensing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35568699A JP2001174321A (en) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | Vibration information acquiring device and earthquake sensing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001174321A true JP2001174321A (en) | 2001-06-29 |
Family
ID=18445255
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35568699A Pending JP2001174321A (en) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | Vibration information acquiring device and earthquake sensing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001174321A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007192826A (en) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | St Microelectronics Srl | Method for free-fall detection |
JP2007320685A (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Hitachi Ltd | Elevator device |
WO2010061499A1 (en) * | 2008-11-25 | 2010-06-03 | シャープ株式会社 | Water heater |
JP2013242173A (en) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Taisei Corp | Earthquake vibration convergence determination system |
-
1999
- 1999-12-15 JP JP35568699A patent/JP2001174321A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007192826A (en) * | 2006-01-20 | 2007-08-02 | St Microelectronics Srl | Method for free-fall detection |
JP2007320685A (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Hitachi Ltd | Elevator device |
WO2010061499A1 (en) * | 2008-11-25 | 2010-06-03 | シャープ株式会社 | Water heater |
JP2010127473A (en) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Sharp Corp | Water heater |
JP4551955B2 (en) * | 2008-11-25 | 2010-09-29 | シャープ株式会社 | Water heater |
JP2013242173A (en) * | 2012-05-18 | 2013-12-05 | Taisei Corp | Earthquake vibration convergence determination system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102645576B (en) | Device and method for detecting zero crossing point of inductive current | |
US20120041695A1 (en) | Integrated vibration measurement and analysis system | |
JP6140919B2 (en) | Acceleration sensor circuit | |
CN105305917A (en) | Phase current sampling value failure processing method and three-phase alternating-current motor controller | |
JP2001174321A (en) | Vibration information acquiring device and earthquake sensing device | |
CN102270054A (en) | Positioning method for posture sensing equipment and control method for mouse pointer | |
CN110017951A (en) | Detect method, corresponding device and the computer program product of fluid stream | |
CN112505436A (en) | Non-contact electrostatic field testing device and testing method | |
CN209590068U (en) | Constant current source power supply system | |
JP2010133767A (en) | Physical quantity detector | |
US20160161573A1 (en) | Magnetic field detection device | |
CN110554313A (en) | Current fault detection method and device | |
CN102778585B (en) | Sensing device | |
Preethichandra et al. | SAW sensor network fabricated on a polyvinylidine difluoride (PVDF) substrate for dynamic surface profile sensing | |
US6904804B2 (en) | Device for measuring acceleration | |
CN106291116B (en) | Resistance measuring instrument | |
CN108955862B (en) | Novel vibration frequency sensor based on parallel synchronous switch inductance technology | |
JPH0729477U (en) | Insulation leakage current measuring device | |
CN104237620B (en) | voltage detection device | |
RU2754243C1 (en) | Vibration meter | |
JP2738828B2 (en) | Method and apparatus for measuring capacitance | |
CN219302641U (en) | Vector alternating current magnetometer and spacecraft | |
JPH07198407A (en) | Magnetism measuring instrument | |
SU1679421A1 (en) | Method of finding of point of reduced resistance of insulation of power network and device to implement it | |
JPH0129586Y2 (en) |