JPH0280966A - 加速度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車輌における各方向の加速度を検知し、各種
の動作１例えばサスペンション、車高等を調整または作
動させるシステムに使用する加速度センサに関する。

（従来の技術） 第２図は、従来の加速度センサの構成を示している。第
２図において、２−１はベースであり。

筐体と同一もしくはそれに固定されており１機械的には
筐体と同一の動きをなし、電気的にはアースグラウンド
である。２−２は振動板であり、ベース２−１とは溶接
等で固定されており、圧電セラミック２−３．２−４と
は接着等で固定されている。

２−３．２−４は圧電セラミックであり、各々表裏に銀
電極が焼付けられており、特に圧電セラミック２−３の
表（信号取出し側）の電極は４分割されており、互いに
対向する電極同士が接続され。

それぞれセンサ出力側とドライブ入力側に接続されてい
る。

２−５は発振器であり、この発振器２−５より電気信号
が圧電セラミック２−３に加えられた場合、振動板、圧
電セラミックで構成された振動子全体が振動し、結果的
にセンサ出力２−９に出力が現われる。

２−６はインピーダンス変換回路、２−７はＢＰＦ（バ
ンドパスフィルタ）、２−８は増幅器、２−９はセンサ
出力である。

また、圧電セラミック２−３．２−４は、振動板２−２
に対し互いに逆極性になるように固定されている。

次に、上記従来例の動作について説明する。第２図にお
いて、筐体に振動加速度が加えられると。

ベース２−１を通して振動板２−２に伝えられ。

振動板２−２がたわむ。

このたわみは、圧電セラミック２−３．２−４をたゆま
せ、このたわみ、すなわち加速度に比例して電荷が圧電
セラミック２−３．２−４に発生する。この電荷をイン
ピーダンス変換回路２−６で電圧に変換し、必要な帯域
、最適なレベルにするため、ＢＰＦ２−７．増幅器２−
８を通ってセンサ出力２−９が得られる。

また、圧電セラミックは温度変化に対しても同様に電荷
を発生するが（焦電効果）、これを減らすために圧電セ
ラミック２−３．２−４は逆極性にしてあり、発生電荷
がキャンセルされ、上記した焦電の影響が少なくなる。

第２図に示す加速度センサは、自動車用を目的としてい
るため、信頼性の要求が厳しい。そのため、故障してい
るかどうかをコントローラ側でチエツクできるようにす
るため、圧電セラミック２−３の電極が分割されており
、コントローラ側の発振器２−５から適当な信号をドラ
イブ入力としてセンサ側に入れてやれば、センサ出力２
−９にそれに対応したドライブ出力が現われ、センサの
故障診断が可能となる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の加速度センサでは、振動板の
表裏に圧電セラミックを固定し、かつ信号取出しの接続
をする必要があるため、非常に作りにくいという問題が
あった。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を達成するために、焦電キャンセル用
の圧電セラミックを振動板の表側の外周部に固定するよ
うにしたものである。

（作　用） 本発明は上記のような構成により、次のような作用を有
する。すなわち、圧電セラミックが２枚とも振動板の一
方に固定されるため、信号取出しの接続作業を同時に行
なうことができ、作業が楽になり、かつ自動化２機械化
を行なうことができる。

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例を示すものである。

第１図において、１−１はベース、１−２は金属振動板
、１−３は圧電セラミック、１−５はコントローラ側で
持っている発振器、１−６はインピーダンス変換回路、
１−７はＢＰＦ（バンドパスフィルタ）、１−８は増幅
器、１−９はセンサ出力であり、役割は従来例と同一で
ある。

１−４も圧電セラミックであるが、金属振動板１−２に
対し、第１図に示すように圧電セラミック１−３と同一
面に、かつ逆極性の向きに金属振動板１−２に接着固定
される。また、圧電セラミック１−４の面積は圧電セラ
ミック１−３のセンサ部の、第１図の例でいうと約半分
の面積になっており、丁度焦電効果をキャンセルするよ
うに選ばれる。

次に、上記実施例の動作について説明する。第１図にお
いて、筐体に振動加速度が加えられると、ベース１−１
を通して振動板１−２に伝えられ、振動板１−２がたわ
む。

このたわみは、圧電セラミック１−３．１−４をたわま
せる。

第２図と異なる点は、第２図の場合は圧電セラミックが
逆極性でたわみが圧縮、伸長と逆のため同極性の電荷が
発生するが１本発明の場合はたわみが同一方向のため異
極性の電荷が発生し、振動に対してセンサ出力がキャン
セルする方向になるが、金属振動板１−２の外周部に固
定されているため、たわみ、つまり歪が小さく、圧電セ
ラミック１−４の出力はさほどセンサ出力を小さくしな
い。

このように、上記実施例によれば、焦電効果キャンセル
用圧電セラミック１−４が振動板１−２の表に固定され
ているため、従来の加速度センサの機能を保持しつつ、
接着等による固定および配線が表側でのみ行なえ、非常
に作り易いという効果を有する。

（発明の効果） 本発明は上記実施例により明らかなように、圧電ディス
ク中心固定型加速度センサにおいて、焦電効果キャンセ
ル用圧電セラミックをも、センサ用圧電セラミックと同
じく金属振動板の表側に固定したものであり、従来の加
速度センサと同様の機能を保持しつつ、接着等による圧
電素子の固定および配線が一方向で可能になり、非常に
作り易いという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）は加速度センサの一実施例の概略
構造を示す平面図および側面図、第２図（Ａ）。 （Ｂ）は従来の加速度センサの概略構造を示す平面図お
よび側面図である。 １−１．２−１・・・ベース、 １−２．２−２・・・金属振動板、 １−３．２−３・・・圧電セラミック。 １−４゜ １−５゜ ｌ−６゜ １−８゜ １−９゜ ２−４・・・圧電セラミック、 ２−５・・・コントローラ側発振器。 ２−６・・・インピーダンス変換回路、２−７・・・Ｂ
ＰＦ（バンドパスフィ ルタ）、 ２−８・・・増幅器。 ２−９・・・センサ出力。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディスク状の圧電セラミック１−３と金属振動板の組合
   せの振動子を有する圧電ディスク中心固定型の加速度セ
   ンサにおいて、もう一つのリング状の圧電セラミック１
   −４を、上記金属振動板の外周部に、上記圧電セラミッ
   ク１−３が固定されている面に、上記圧電セラミック１
   −３とは逆極性にして固定し、上記二つの圧電セラミッ
   ク１−３および１−４の出力を共通にしてセンサ信号を
   取り出すことを特徴とする加速度センサ。