JP2732287B2 - 加速度センサ - Google Patents
加速度センサInfo
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- JP2732287B2 JP2732287B2 JP1071253A JP7125389A JP2732287B2 JP 2732287 B2 JP2732287 B2 JP 2732287B2 JP 1071253 A JP1071253 A JP 1071253A JP 7125389 A JP7125389 A JP 7125389A JP 2732287 B2 JP2732287 B2 JP 2732287B2
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- acceleration
- acceleration sensor
- piezoelectric
- piezoelectric vibrator
- vibrators
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は加速度センサに関し、特に加速度を電気信号
として検出するタイプの加速度センサに関する。
として検出するタイプの加速度センサに関する。
（従来の技術） 従来、加速度センサと呼ばれるものには種々の方式が
あり、例えば第３図（ａ），（ｂ）に示すごとく弾性体
からなる梁１の一端をベース２に固定するとともに自由
端におもり３を止着し、梁１の片面若しくは上下両面に
歪検出素子４、４を接着剤等により固定したタイプのも
のが一般的であって、同図（ｂ）は歪検出素子として圧
電振動子を用いた例である。
あり、例えば第３図（ａ），（ｂ）に示すごとく弾性体
からなる梁１の一端をベース２に固定するとともに自由
端におもり３を止着し、梁１の片面若しくは上下両面に
歪検出素子４、４を接着剤等により固定したタイプのも
のが一般的であって、同図（ｂ）は歪検出素子として圧
電振動子を用いた例である。
このように構成した加速度センサのベース２を被測定
物に固定し矢印方向の加速度を受けると、おもり３が梁
１を撓ませ、梁１上に固定した歪検出素子４、４は夫々
引っ張り或は圧縮による歪を生じ、該歪に応じた共振周
波数の変化に基づいて加速度を測定するものである。
物に固定し矢印方向の加速度を受けると、おもり３が梁
１を撓ませ、梁１上に固定した歪検出素子４、４は夫々
引っ張り或は圧縮による歪を生じ、該歪に応じた共振周
波数の変化に基づいて加速度を測定するものである。
しかしながら、このように構成した加速度センサは梁
１と歪検出素子４、４との間には接着剤等の固定手段が
介在するため、温度変化が生じた場合、前記検出素子と
接着剤との膨張係数の差により応力が発生し、該応力が
歪検出素子に加わるため温度ドリフトを生じ加速度を正
確に測定することが困難であった。また接着剤等の固定
手段は経年劣化により接着強度が劣化したり、ヒステリ
シスが発生するという問題点があった。
１と歪検出素子４、４との間には接着剤等の固定手段が
介在するため、温度変化が生じた場合、前記検出素子と
接着剤との膨張係数の差により応力が発生し、該応力が
歪検出素子に加わるため温度ドリフトを生じ加速度を正
確に測定することが困難であった。また接着剤等の固定
手段は経年劣化により接着強度が劣化したり、ヒステリ
シスが発生するという問題点があった。
（発明の目的） 本発明は上述した如き問題点に鑑みてなされたもので
あって、簡単な構成でありながら温度特性が良好でしか
もヒステリシスの生じにくい加速度センサを提供するこ
とを目的とする。
あって、簡単な構成でありながら温度特性が良好でしか
もヒステリシスの生じにくい加速度センサを提供するこ
とを目的とする。
（発明の概要） 上記目的を達成するために、第１の発明は、２個の圧
電振動子を略同一平面上且つ一線状に配列し、該平面方
向へ加わった加速度に応じて各圧電振動子に発生する歪
を検出し、この歪に応じた共振周波数の変動を加速度と
して検出、測定する加速度センサであって、前記２つの
圧電振動子の間にこれらを配列した直線と直交する方向
に歪防止用支持部材を設け、前記圧電振動子及び支持部
材を圧電振動子と同一の材料から成る枠体内に配列して
該枠体と一体構造とすると共に、前記２個の圧電振動子
の間に重りを配置したことを特徴とする。
電振動子を略同一平面上且つ一線状に配列し、該平面方
向へ加わった加速度に応じて各圧電振動子に発生する歪
を検出し、この歪に応じた共振周波数の変動を加速度と
して検出、測定する加速度センサであって、前記２つの
圧電振動子の間にこれらを配列した直線と直交する方向
に歪防止用支持部材を設け、前記圧電振動子及び支持部
材を圧電振動子と同一の材料から成る枠体内に配列して
該枠体と一体構造とすると共に、前記２個の圧電振動子
の間に重りを配置したことを特徴とする。
第２の発明は、前記支持部材が圧電振動子であること
を特徴とする。
を特徴とする。
（実施例） 以下、添付図面に示した実施例に基づいて本発明を詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図であり、符号
10及び11は双音叉振動子、12及び13は支持部材、14は振
動子10、11及び支持部材12、13の支持固体枠であり、こ
れら各種部材10乃至14は一枚の水晶板にエッチング等の
加工を施すことにより一体的に構成する。また前記双音
叉振動子10及び11間にはおもり15を止着している。
10及び11は双音叉振動子、12及び13は支持部材、14は振
動子10、11及び支持部材12、13の支持固体枠であり、こ
れら各種部材10乃至14は一枚の水晶板にエッチング等の
加工を施すことにより一体的に構成する。また前記双音
叉振動子10及び11間にはおもり15を止着している。
尚、支持部材12及び13は、双音叉振動子10及び11の機
械的強度を得るための補強板である。このように構成し
た加速度センサーを中央が貫通した環状のベース16に固
定するとともに、ベース16の裏面を被測定物面に固着す
る。被測定物面は特に図示しないが、この実施例ではベ
ース16下面側に位置させる。
械的強度を得るための補強板である。このように構成し
た加速度センサーを中央が貫通した環状のベース16に固
定するとともに、ベース16の裏面を被測定物面に固着す
る。被測定物面は特に図示しないが、この実施例ではベ
ース16下面側に位置させる。
以上の構成において、矢印方向（ベースと平行な方
向）へ加速度を加えると、加わった加速度に応じて双音
叉振動子10及び11に圧縮若しくは引っ張りによる歪が生
じ、この歪に応じて共振周波数が変動し、共振周波数の
変動を加速度として検出、測定することができる。
向）へ加速度を加えると、加わった加速度に応じて双音
叉振動子10及び11に圧縮若しくは引っ張りによる歪が生
じ、この歪に応じて共振周波数が変動し、共振周波数の
変動を加速度として検出、測定することができる。
即ち、本実施例によれば加速度を振動子の共振周波数
の変化として検出するため高精度な加速度の検出、測定
を実現することが可能となる。また、加速度を周波数と
いうデジタル量で検出するため検出データを伝送する
際、伝送中のデータの劣化を低減できるため検出後の処
理が行ない易い。更に振動子10、11（20、21）と枠体14
とを同一の水晶板より構成するためカットアングルを統
一でき、熱膨張率を一致させることができるため温度変
化による熱応力が発生せず、また枠体14と振動子間に接
着剤等の固定手段が介在しないためヒステリシスを生じ
させにくいという利点を有する。
の変化として検出するため高精度な加速度の検出、測定
を実現することが可能となる。また、加速度を周波数と
いうデジタル量で検出するため検出データを伝送する
際、伝送中のデータの劣化を低減できるため検出後の処
理が行ない易い。更に振動子10、11（20、21）と枠体14
とを同一の水晶板より構成するためカットアングルを統
一でき、熱膨張率を一致させることができるため温度変
化による熱応力が発生せず、また枠体14と振動子間に接
着剤等の固定手段が介在しないためヒステリシスを生じ
させにくいという利点を有する。
第２図は本発明の他の実施例を示す図であり、第１図
の支持部材12及び13の代りに双音叉振動子20及び21を設
けた点が特徴的である。このようにセンサーを構成する
ことにより、同時にＸ軸、Ｙ軸両方向の加速度を測定す
ることができ、Ｘ軸、Ｙ軸の測定値を合成することでXY
面上の任意な方向の加速度を算出することができる。
の支持部材12及び13の代りに双音叉振動子20及び21を設
けた点が特徴的である。このようにセンサーを構成する
ことにより、同時にＸ軸、Ｙ軸両方向の加速度を測定す
ることができ、Ｘ軸、Ｙ軸の測定値を合成することでXY
面上の任意な方向の加速度を算出することができる。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、加速度センサを構成す
る上で接着剤を用いる必要がなく、それに伴い温度変化
に伴う前記接着剤と圧電振動子との膨張差に起因する測
定誤差の発生を防止し（温度特性を向上し）、またヒス
テリシスを改善するのみならず、部品点数及び組み立て
工数の減少に伴ってコストを低減することができる。
る上で接着剤を用いる必要がなく、それに伴い温度変化
に伴う前記接着剤と圧電振動子との膨張差に起因する測
定誤差の発生を防止し（温度特性を向上し）、またヒス
テリシスを改善するのみならず、部品点数及び組み立て
工数の減少に伴ってコストを低減することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は本発
明の変形実施例を示す説明図、第３図（ａ）（ｂ）は従
来の加速度センサを示す説明図である。 10、11、20、21……双音叉振動子 12、12……歪防止用支持部材 14……枠体、15……おもり 16……ベース
明の変形実施例を示す説明図、第３図（ａ）（ｂ）は従
来の加速度センサを示す説明図である。 10、11、20、21……双音叉振動子 12、12……歪防止用支持部材 14……枠体、15……おもり 16……ベース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−33057（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−183167（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−99356（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−271261（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−95264（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−305256（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−53364（ＪＰ，Ｕ) 特表 昭63−501737（ＪＰ，Ａ) 米国特許4805456（ＵＳ，Ａ) 米国特許4244225（ＵＳ，Ａ) 英国公開2186085（ＧＢ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】２個の圧電振動子を略同一平面上且つ一線
状に配列し、該平面方向へ加わった加速度に応じて各圧
電振動子に発生する歪を検出し、この歪に応じた共振周
波数の変動を加速度として検出、測定する加速度センサ
であって、前記２つの圧電振動子の間にこれらを配列し
た直線と直交する方向に歪防止用支持部材を設け、前記
圧電振動子及び支持部材を圧電振動子と同一の材料から
成る枠体内に配列して該枠体と一体構造とすると共に、
前記２個の圧電振動子の間に重りを配置したことを特徴
とする加速度センサ。 - 【請求項２】前記支持部材が圧電振動子であることを特
徴とする第１の請求項記載の加速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1071253A JP2732287B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1071253A JP2732287B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 加速度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02248867A JPH02248867A (ja) | 1990-10-04 |
| JP2732287B2 true JP2732287B2 (ja) | 1998-03-25 |
Family
ID=13455360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1071253A Expired - Fee Related JP2732287B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2732287B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7621185B2 (en) | 2005-07-28 | 2009-11-24 | Sae Magnetics (H.K.) Ltd. | Acceleration sensor and electronic device comprising the same |
| US7956602B2 (en) | 2007-04-06 | 2011-06-07 | Sae Magnetics (H.K.) Ltd. | Tilt angle sensor and detection-target device comprising the same |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2667157B1 (fr) * | 1990-09-25 | 1994-06-10 | Sextant Avionique | Micro-accelerometre a resonateurs et procede de fabrication. |
| JP2005249446A (ja) * | 2004-03-02 | 2005-09-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 振動型圧電加速度センサ |
| JP4261468B2 (ja) | 2004-11-18 | 2009-04-30 | Ｔｄｋ株式会社 | 加速度センサ |
| JP4229096B2 (ja) | 2005-07-21 | 2009-02-25 | Ｔｄｋ株式会社 | 加速度センサ及び磁気ディスクドライブ装置 |
| JP2007147304A (ja) | 2005-11-24 | 2007-06-14 | Tdk Corp | 加速度センサ及び磁気ディスクドライブ装置 |
| JP4367403B2 (ja) | 2005-11-24 | 2009-11-18 | Ｔｄｋ株式会社 | 加速度センサ用ばね部材、加速度センサ及び磁気ディスクドライブ装置 |
| JP4222375B2 (ja) | 2006-02-09 | 2009-02-12 | Ｔｄｋ株式会社 | 加速度センサ及び磁気ディスクドライブ装置 |
| JP4285488B2 (ja) | 2006-02-16 | 2009-06-24 | Ｔｄｋ株式会社 | 加速度センサ及び磁気ディスクドライブ装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4244225A (en) | 1979-06-08 | 1981-01-13 | Itt Industries, Inc. | Mechanical resonator arrangements |
| GB2186085A (en) | 1986-02-04 | 1987-08-05 | Draper Lab Charles S | Vibratory digital integrating accelerometer |
| US4805456A (en) | 1987-05-19 | 1989-02-21 | Massachusetts Institute Of Technology | Resonant accelerometer |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6033057A (ja) * | 1983-08-02 | 1985-02-20 | Seikosha Co Ltd | 加速度センサ |
-
1989
- 1989-03-23 JP JP1071253A patent/JP2732287B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4244225A (en) | 1979-06-08 | 1981-01-13 | Itt Industries, Inc. | Mechanical resonator arrangements |
| GB2186085A (en) | 1986-02-04 | 1987-08-05 | Draper Lab Charles S | Vibratory digital integrating accelerometer |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02248867A (ja) | 1990-10-04 |
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|---|---|---|---|
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