JPH0669765U - 振動センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 廉価な振動センサを提供する。 【構成】 インピーダンス変換をする１個のトランジス
タ１３より成るプリアンプ１２を内蔵するプリアンプ内
臓圧電素子２２を具備し、プリアンプ１２の出力電圧を
電源電圧変動に対して安定化する電圧レギュレータ１７
を具備し、圧電素子の共振振動出力を減衰させるローパ
スフィルタを具備する振動センサにおいて、プリアンプ
内臓圧電素子２２、電圧レギュレータ１７およびローパ
スフィルタ１４の３者を基板２３に取り付けると共に電
気的に接続して振動検出回路装置１０を構成し、振動検
出回路装置１０にケーブル２４の末端を導入接続し、こ
れらを薄肉パッケージ２１によりパッケージングし、薄
肉パッケージ２１内に充填材２５を注入して一体成形す
ることにより構成された振動センサ。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、振動センサに関し、特に、圧電素子より成るピックアップを加速 度検出素子として使用し、電界効果トランジスタをプリアンプとして使用し、低 周波領域における安定性は電圧レギュレータにより確保し、高周波領域における 共振はローパスフィルタにより減衰せしめる振動センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来例を図２を参照して説明する。 図２は振動センサ２０の振動検出回路装置１０を説明するブロック図である。 １１は圧電素子より成るピックアップであり、１２はプリアンプである。圧電素 子をピックアップ１１として使用する図示される振動センサ２０は電圧を出力と するものであり、ピックアップ１１と図示されない電圧測定器との間にはプリア ンプ１２が介在している。なお、この圧電素子より成るピックアップ１１はプリ アンプ１２を内蔵している。

【０００３】 ここで、１個のトランジスタ１３をインピーダンス変換用に使用した上述のプ リアンプ１２は、電源電圧が変動すると信号出力端である中点ｓigにおける電圧 も変動し、電源電圧の変動により低周波領域における振動測定に誤差を生ずる。 そして、ピックアップ１１を制御の分野において使用する場合、振動検出素子で ある圧電素子より成るピックアップ１１は一般に殆ど機械的ダンピングのない状 態で使用されるので、ピックアップ１１自体が高周波振動領域において共振する ことに起因して制御系全体に共振現象を引き起こす恐れもある。

【０００４】 以上の様な振動測定誤差および共振現象に対処するために、プリアンプ１２と 振動センサ２０に導入される入出力ケーブルの末端との間に電圧レギュレータ１ ７と、抵抗１５およびコンデンサ１６より成るローパスフィルタ１４とが接続さ れている。 上述の振動センサ２０は、また、従来主として振動計測の分野において広い振 動周波数帯域に対応する使用のされ方をするものであるところから、圧電素子自 体の共振周波数より高い共振周波数を有するパッケージによりパッケージングさ れることを必要とし、従ってパッケージ自体の価格は高価であった。また、ピッ クアップ１１は湿度による影響を蒙らないためにパッケージを気密封止していた ために、電気的接続に使用されるコネクタも気密封止を考慮して精密高価なもの を使用せざるを得なかった。

【０００５】 ところで、振動センサ２０を制御の分野において使用する場合、一般に、制御 系のカットオフ周波数は１KＨZ程度を想定しており、これは圧電素子の共振周 波数より充分に低く、パッケージの共振によるピックアップ１１の高周波ピーク 出力はローパスフィルタにより減衰されるに到る。この様な用途においても、従 来の振動センサ２０は、そのパッケージとして圧電素子の共振周波数より高い共 振周波数を有する高価なものを使用すると共にコネクタも精密高価なものを使用 していたがために、振動センサ２０全体の価格を高価なものとしていた。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

この考案は、高価なパッケージおよび精密高価なコネクタを使用することのな い廉価な振動センサ２０を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

インピーダンス変換をする１個のトランジスタ１３より成るプリアンプ１２を 内蔵するプリアンプ内臓圧電素子２２を具備し、プリアンプ１２の出力電圧を電 源電圧変動に対して安定化する電圧レギュレータ１７を具備し、圧電素子の共振 振動出力を減衰させるローパスフィルタを具備する振動センサにおいて、プリア ンプ内臓圧電素子２２、電圧レギュレータ１７およびローパスフィルタ１４の３ 者を基板２３に取り付けると共に電気的に接続して振動検出回路装置１０を構成 し、振動検出回路装置１０にケーブル２４の末端を導入接続し、これらを薄肉パ ッケージ２１によりパッケージングし、薄肉パッケージ２１内にポッティング材 その他の充填材２５を注入して一体成形することにより構成された振動センサを 構成した。

【０００８】

【実施例】

この考案による振動センサ２０の実施例を図１を参照して具体的に説明する。 先ず、ピックアップである圧電素子１１とプリアンプ１２は、共通に気密封止 された一体のプリアンプ内臓圧電素子２２として市販されている。そして、この プリアンプ内臓圧電素子２２、電圧レギュレータ１７およびローパスフィルタ１ ４の３者を基板２３に取り付けると共に、電気的に接続して振動検出回路装置１ ０を構成し、振動検出回路装置１０にケーブル２４の末端を導入接続し、この振 動検出回路装置１０を薄肉パッケージ２１によりパッケージングする。薄肉パッ ケージ２１内にポッティング材その他の充填材２５を注入することにより、薄肉 パッケージ２１と振動検出回路装置１０とは振動検出回路装置１０内の素子相互 間を含めて一体的に充填成形する。

【０００９】

【考案の効果】

上述の通りであって、パッケージ２１は一般の電子部品をパッケージングする 汎用されている薄肉のパッケージではあるが、これを使用して振動検出回路装置 １０をパッケージングすると共に充填材２５を注入することにより、圧電素子を 湿度に影響されない様に充分に外部から隔離することができる。

【００１０】 そして、このプリアンプ内臓圧電素子２２は、一般の電子部品のパッケージン グ用として汎用されている薄肉のパッケージ２１によりパッケージングされてい るにも関わらず、ポッティング材その他の充填材によりダンピングされる結果、 薄肉のパッケージに起因する高周波領域における不要な共振は抑制され、必要と される周波数特性を実現することができる。

【００１１】 また、電圧レギュレータ１７とローパスフィルタ１４とはポッティング材によ り保護されて基板２３よりの脱落および損傷を免れることができる。 この考案による振動センサは、結局、薄肉のパッケージを使用し、プリアンプ 内臓圧電素子に電圧レギュレータとローパスフィルタとを電気的に接続すると共 にこれらにケーブルの末端を導入接続し、これらをポッティング材その他の充填 材を注入して一体的に成形するものであり、これは廉価な振動センサであるとい うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による振動センサの実施例を説明する
図。

【図２】振動センサの振動検出回路装置を説明するブロ
ック図。

【符号の説明】

１０ 振動検出回路装置 １２ プリアンプ １３ トランジスタ １４ ローパスフィルタ １７ 電圧レギュレータ ２１ 薄肉パッケージ ２２ プリアンプ内臓圧電素子 ２３ 基板 ２４ ケーブル ２５ 充填材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 インピーダンス変換をする１個のトラン
   ジスタより成るプリアンプを内蔵するプリアンプ内臓圧
   電素子を具備し、プリアンプの出力電圧を電源電圧変動
   に対して安定化する電圧レギュレータを具備し、圧電素
   子の共振振動出力を減衰させるローパスフィルタを具備
   する振動センサにおいて、プリアンプ内臓圧電素子、電
   圧レギュレータおよびローパスフィルタの３者を基板に
   取り付けると共に電気的に接続して振動検出回路装置を
   構成し、振動検出回路装置にケーブルの末端を導入接続
   し、これらを薄肉パッケージによりパッケージングし、
   薄肉パッケージ内にポッティング材その他の充填材を注
   入して一体成形することにより構成された振動センサ。