JPS6246266A - 振動センサ - Google Patents
振動センサInfo
- Publication number
- JPS6246266A JPS6246266A JP60186107A JP18610785A JPS6246266A JP S6246266 A JPS6246266 A JP S6246266A JP 60186107 A JP60186107 A JP 60186107A JP 18610785 A JP18610785 A JP 18610785A JP S6246266 A JPS6246266 A JP S6246266A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrodes
- bending
- vibrator
- oscillators
- oscillator
- 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
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、振動物体における弾性振動を検出するのに適
した振動センサ、特に所定の周波数について検出感度の
優れた共振型振動センサと非共振で用いられる加速度セ
ンサに関するものである。
した振動センサ、特に所定の周波数について検出感度の
優れた共振型振動センサと非共振で用いられる加速度セ
ンサに関するものである。
従来の技術
従来、振動物体における弾性振動を検出する圧電型セン
サとして、振動物体の固有振動数に共振周波数を合わせ
特定周波数成分のみを繰出する共振型あるいは所定周波
数領域の振動成分を検出する非共振型、特に低周波にお
ける感度向上をはかった、屈曲振動モードの片持ち梁型
構造である矩形状貼り合わせ圧電振動子が広く知られて
いる。
サとして、振動物体の固有振動数に共振周波数を合わせ
特定周波数成分のみを繰出する共振型あるいは所定周波
数領域の振動成分を検出する非共振型、特に低周波にお
ける感度向上をはかった、屈曲振動モードの片持ち梁型
構造である矩形状貼り合わせ圧電振動子が広く知られて
いる。
片持ち梁型構造をとる振動センサの場合、振動子の一端
固定という固定条件の実現が難しいが、特開昭69−7
0923号公報に示されているような、振動検出部分で
ある片持ち染型構造の屈曲振動子を円板状貼り合わせ圧
電素子中に溝を切ることによって作り込み、前記屈曲振
動子はその一端において貼り合わせ圧電素子円板と連続
一体であり円板の周辺部を固定支持した構造にすること
により、固定条件の安定化がはかれているものがある。
固定という固定条件の実現が難しいが、特開昭69−7
0923号公報に示されているような、振動検出部分で
ある片持ち染型構造の屈曲振動子を円板状貼り合わせ圧
電素子中に溝を切ることによって作り込み、前記屈曲振
動子はその一端において貼り合わせ圧電素子円板と連続
一体であり円板の周辺部を固定支持した構造にすること
により、固定条件の安定化がはかれているものがある。
発明が解決しようとする問題点
しかし、このような構造のものでは屈曲振動子の厚さ方
向の振動しか検出できず、振動センサの取付部分におけ
る多方向の振動検出を行なうには、各方向にセンサを取
付けなければならないという問題点があった。例えば、
直交座標系三軸(X。
向の振動しか検出できず、振動センサの取付部分におけ
る多方向の振動検出を行なうには、各方向にセンサを取
付けなければならないという問題点があった。例えば、
直交座標系三軸(X。
y、z軸)の振動成分を検出するためには三方向にセン
サが必要で有り小型化が難しく、取付は側の直角精度を
出しておく必要があった。
サが必要で有り小型化が難しく、取付は側の直角精度を
出しておく必要があった。
そこで、本発明は貼り合わせ圧電素子中に作り込む振動
検出用片持ち梁構造の屈曲振動子を改良し、1個の貼り
合わせ圧電素子で三方向の振動を検出することができる
振動センサを提供することを目的としている。
検出用片持ち梁構造の屈曲振動子を改良し、1個の貼り
合わせ圧電素子で三方向の振動を検出することができる
振動センサを提供することを目的としている。
問題点を解決するだめの手段
厚さ方向に分極軸を有する板状圧電素子2枚を貼り合わ
せた構造の貼り合わせ圧電素子に、3つの屈曲振動モー
ド振動子を作り込み、前記屈曲振動子の2つは互いに直
角に配置され上下面および貼り合わせ面にその幅方向に
2分された電極を設け、さらに残る屈曲撮動子には上下
面および貼り合わせ面に各々一体の電極を設は各屈曲振
動子の周囲を固定する固定部材を固着する。
せた構造の貼り合わせ圧電素子に、3つの屈曲振動モー
ド振動子を作り込み、前記屈曲振動子の2つは互いに直
角に配置され上下面および貼り合わせ面にその幅方向に
2分された電極を設け、さらに残る屈曲撮動子には上下
面および貼り合わせ面に各々一体の電極を設は各屈曲振
動子の周囲を固定する固定部材を固着する。
作 用
前記貼り合わせ圧電素子の面内方向の振動が加われば、
屈曲振動子の幅方向の屈曲振動を起こすので前記屈曲撮
動子の上下面および貼り合わせ面電極を2分している屈
曲振動子を用いて検出でき、厚さ方向の振動に対しては
残る屈曲振動子を用いて検出できる。
屈曲振動子の幅方向の屈曲振動を起こすので前記屈曲撮
動子の上下面および貼り合わせ面電極を2分している屈
曲振動子を用いて検出でき、厚さ方向の振動に対しては
残る屈曲振動子を用いて検出できる。
この結果、1つの貼り合わせ圧電素子を用いて直交する
三方向の振動を検出することができるので、小型化がは
かられ、取付けが簡単となる。
三方向の振動を検出することができるので、小型化がは
かられ、取付けが簡単となる。
実施例
以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
する。
第1図は、本発明にかかる振動センサの一実施例を示し
だ分解斜視図である。厚さ方向に分極軸を有する板状圧
電素子1a、1bを貼り合わせた構造の貼り合わせ圧電
素子1に、レーザ加工等によりパコ”の字状のスリット
(切抜き)2を3つ形成し、スリットで囲まれた部分を
片持ち染型構造の屈曲振動モード振動子3,4.5とす
る。屈曲振動子3,4.6が対向する部分に溝3’、4
’。
だ分解斜視図である。厚さ方向に分極軸を有する板状圧
電素子1a、1bを貼り合わせた構造の貼り合わせ圧電
素子1に、レーザ加工等によりパコ”の字状のスリット
(切抜き)2を3つ形成し、スリットで囲まれた部分を
片持ち染型構造の屈曲振動モード振動子3,4.5とす
る。屈曲振動子3,4.6が対向する部分に溝3’、4
’。
σを設けた金属等の導電性材料で作られた固定部材6を
、貼り合わせ圧電素子1に接着等で固着し、各屈曲振動
子の周囲を固定支持して用いる。各屈曲撮動子3,4.
5は、上下面と貼り合わせ面に後述のような電極を有し
、屈曲振動子3,4は互いに直角になるごとく配置し、
幅方向に電極が2分されている。
、貼り合わせ圧電素子1に接着等で固着し、各屈曲振動
子の周囲を固定支持して用いる。各屈曲撮動子3,4.
5は、上下面と貼り合わせ面に後述のような電極を有し
、屈曲振動子3,4は互いに直角になるごとく配置し、
幅方向に電極が2分されている。
第2図は、前記屈曲振動子3を含む貼り合わせ圧電素子
1の一部分を詳細に示したもので、同図aは上面図、同
図すは断面図である。屈曲振動子3の電極は、振動子の
幅方向に2分されており、上面が3a、3b、下面で3
KJ!?、 3 b’、貼り合わせ面で3a”、3b
“である。同図すに示すように、電極3aと3d、電極
3bと3 b’が各々接続され、それぞれ出力取出し用
端子7,8に接続されている。屈曲撮動子3の厚さ方向
の振動に対しては、電極3a、3bおよび電極3 a’
、 3 dにはそれぞれ同じ極性の電荷が発生するの
で端子7,8には電位差が生じない。屈曲振動子3の幅
方向の振動に対しては、1懺3a、3.7には同一極性
電荷が発生し、電極3b 、 3b’にも電極3a、3
iと異なる極性の同一電荷が発生するので、端子7,8
には電位差が生じ、幅方向の振i加速に比例した信号が
得られる。
1の一部分を詳細に示したもので、同図aは上面図、同
図すは断面図である。屈曲振動子3の電極は、振動子の
幅方向に2分されており、上面が3a、3b、下面で3
KJ!?、 3 b’、貼り合わせ面で3a”、3b
“である。同図すに示すように、電極3aと3d、電極
3bと3 b’が各々接続され、それぞれ出力取出し用
端子7,8に接続されている。屈曲撮動子3の厚さ方向
の振動に対しては、電極3a、3bおよび電極3 a’
、 3 dにはそれぞれ同じ極性の電荷が発生するの
で端子7,8には電位差が生じない。屈曲振動子3の幅
方向の振動に対しては、1懺3a、3.7には同一極性
電荷が発生し、電極3b 、 3b’にも電極3a、3
iと異なる極性の同一電荷が発生するので、端子7,8
には電位差が生じ、幅方向の振i加速に比例した信号が
得られる。
同様な構成を有する屈曲振動子4は、屈曲振動子3と直
交していることから、屈曲振動子3の幅方向振動と90
°異なった屈曲振動子3の長手方向の振動を検出する。
交していることから、屈曲振動子3の幅方向振動と90
°異なった屈曲振動子3の長手方向の振動を検出する。
屈曲振動子5は、上下面電極を出力取出し用電極とする
ことにより厚さ方向の振動を検出することができる。
ことにより厚さ方向の振動を検出することができる。
以上の説明でわかるように、1つの貼り合わせ圧電素子
を用いて、直交座標系三軸の振動検出を行なうことがで
き、小型化をはかることができる。
を用いて、直交座標系三軸の振動検出を行なうことがで
き、小型化をはかることができる。
発明の効果
本発明は、貼り合わせ圧電素子に周辺を固定した3つの
屈曲振動モード振動子を作り込み、直交する2つの屈曲
振動子の上下面と貼り合わせ面の電極を2分して面内に
おける直交2方向の振動を検出し、他の1つの屈曲振動
子の上下面の電極により面に直交する方向の振動を検出
することにより、1つの貼り合わせ圧電素子から直交座
標系三軸方向の振動検出を行なうことができ、小型化が
はかれる。
屈曲振動モード振動子を作り込み、直交する2つの屈曲
振動子の上下面と貼り合わせ面の電極を2分して面内に
おける直交2方向の振動を検出し、他の1つの屈曲振動
子の上下面の電極により面に直交する方向の振動を検出
することにより、1つの貼り合わせ圧電素子から直交座
標系三軸方向の振動検出を行なうことができ、小型化が
はかれる。
第1図は、本発明の一実施例における振動センサの分解
斜視図、第2図は同振動センサの要部を示し、aはその
上面図、bはその縦断面図である。 1・・・・・・貼り合わせ圧電素子、2・・・・・・ス
リット、3 、4 、5 ・= ・−・屈曲振動子、3
a、3a’、3b。 3b′・・・・・・電極。
斜視図、第2図は同振動センサの要部を示し、aはその
上面図、bはその縦断面図である。 1・・・・・・貼り合わせ圧電素子、2・・・・・・ス
リット、3 、4 、5 ・= ・−・屈曲振動子、3
a、3a’、3b。 3b′・・・・・・電極。
Claims (2)
- (1)厚さ方向に分極軸を有する板状圧電素子2枚を貼
り合わせた構造の貼り合わせ圧電素子に切抜きを設ける
ことにより形成された3つの矩形状の屈曲振動モード振
動子と、前記屈曲振動子の周囲を固定する固定部材と、
前記矩形状屈曲振動子の上下面と貼り合わせ面に設けら
れた電極とを有し、前記屈曲振動子の2つは互いに直角
になるように配置され前記2つの屈曲振動子の電極は幅
方向に2分されてその両側が対として用いられ、他の1
つの屈曲振動子はその上下面の電極が対として用いられ
ることを特徴とする振動センサ。 - (2)幅方向に電極が2分されている2つの屈曲振動子
において、上下面電極の一側部電極を結線し他側部電極
も結線して、それぞれの屈曲振動子の厚さ方向に垂直な
振動を検出する出力取出し用電極とし、残る屈曲振動子
の上下面電極を、屈曲振動子の厚さ方向の振動を検出す
る出力信号取出し用電極としたことを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の振動センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60186107A JPS6246266A (ja) | 1985-08-24 | 1985-08-24 | 振動センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60186107A JPS6246266A (ja) | 1985-08-24 | 1985-08-24 | 振動センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6246266A true JPS6246266A (ja) | 1987-02-28 |
Family
ID=16182483
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60186107A Pending JPS6246266A (ja) | 1985-08-24 | 1985-08-24 | 振動センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6246266A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006519378A (ja) * | 2003-02-07 | 2006-08-24 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 加速度を表わす値を決定するための装置及びエルゴメータ |
JP2008051647A (ja) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Sumida Corporation | 圧電加速度センサ |
JP2010014406A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-21 | Toshiba Corp | 慣性センサ及び慣性検出装置 |
WO2013027736A1 (ja) * | 2011-08-24 | 2013-02-28 | 日本電気株式会社 | 圧電振動センサ |
-
1985
- 1985-08-24 JP JP60186107A patent/JPS6246266A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006519378A (ja) * | 2003-02-07 | 2006-08-24 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 加速度を表わす値を決定するための装置及びエルゴメータ |
JP2008051647A (ja) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Sumida Corporation | 圧電加速度センサ |
JP2010014406A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-21 | Toshiba Corp | 慣性センサ及び慣性検出装置 |
WO2013027736A1 (ja) * | 2011-08-24 | 2013-02-28 | 日本電気株式会社 | 圧電振動センサ |
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