JPH10148653A - Device for detecting disconnection of piezoelectric film sensor - Google Patents

Device for detecting disconnection of piezoelectric film sensor

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Publication number
JPH10148653A
JPH10148653A JP9042336A JP4233697A JPH10148653A JP H10148653 A JPH10148653 A JP H10148653A JP 9042336 A JP9042336 A JP 9042336A JP 4233697 A JP4233697 A JP 4233697A JP H10148653 A JPH10148653 A JP H10148653A
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JP
Japan
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piezoelectric film
film sensor
circuit
voltage
output
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JP9042336A
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Inventor
Yoshiharu Yamada
▲吉▼春 山田
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Tokyo Sensor Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Sensor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect the disconnection and damage of a piezoelectric film sensor by comparing the DC output voltage of a DC conversion means with a reference voltage. SOLUTION: The high-frequency signal of an oscillator 2 transmitted through an FET amplifier 3 is detected by a detector 5, the detected high-frequency component becomes a DC voltage at an integrator 7, is outputted to a comparator 8, and is compared with a reference voltage. A DC voltage that is outputted from the integrator 7 becomes a constant voltage while the piezoelectric film sensor 1 is operating normally, so that the difference to the reference voltage of the comparator 8 also becomes constant. When the piezoelectric sensor 1 is disconnected or damaged, a high-frequency signal that passes through the piezoelectric film sensor 1 reaches zero or decreases, so that a DC voltage that is outputted from the integrator 7 also changes accordingly, a difference to the reference voltage of the comparator 8 is generated, and a light-emitting diode 9 for display is turned on to send an alarm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、物体に接触した
り、あるいは物体を押圧したことを検出するのに用いら
れるピエゾフィルムやカイナーフィルム等の圧電フィル
ムセンサのための断線検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a disconnection detecting device for a piezoelectric film sensor such as a piezo film or a Kyner film used for detecting contact with an object or pressing of an object.

【0002】[0002]

【従来の技術】ピエゾフィルムやカイナーフィルム等の
圧電フィルムセンサは、厚さが非常に薄いことから、取
付け場所が小さく、かつ、厚さの薄い個所に設置される
タッチセンサに応用したり、また、人や物体が接触した
ときに機能を停止させ、あるいは警報を発するための安
全センサ等に多く使用されている。
2. Description of the Related Art Piezo film and Kynar film and other piezoelectric film sensors have very small thicknesses, so they can be applied to touch sensors that are installed in small places where the mounting location is small and thin. It is widely used as a safety sensor for stopping a function when a person or an object comes into contact, or for issuing an alarm.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前記ピエゾフィルムや
カイナーフィルム等の圧電フィルムセンサは、信号増幅
回路にFET回路を用いることによりチャタリングを皆
無にできるという利点を有するが、センサ自体が誘電体
であるためにコンデンサとしての性質を有しており、直
流電流を流してその電流を監視してもセンサの断線を検
出することができず、センサとして正常に動作している
か否かを知ることができないという問題があった。
A piezoelectric film sensor such as a piezo film or a Kynar film has an advantage that chattering can be completely eliminated by using an FET circuit for a signal amplifier circuit, but the sensor itself is a dielectric material. Therefore, even if a direct current is passed and the current is monitored, the disconnection of the sensor cannot be detected, and it cannot be known whether or not the sensor is operating normally. There was a problem.

【0004】本発明は、前記した問題点を解決せんとす
るもので、その目的とするところは、圧電フィルムセン
サのコンデンサとしての機能を利用して高周波電流を流
し、あるいはコンデンサとしての静電容量を発振素子と
して利用することにより、圧電フィルムセンサが正常に
動作しているか否かを検知できるようにした圧電フィル
ムセンサの断線検知装置を提供せんとするにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems. An object of the present invention is to supply a high-frequency current by utilizing a function of a piezoelectric film sensor as a capacitor, or to provide a capacitance as a capacitor. It is an object of the present invention to provide a disconnection detecting device for a piezoelectric film sensor which can detect whether or not the piezoelectric film sensor is operating normally by using the device as an oscillation element.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ために、請求項1記載の圧電フィルムセンサの断線検知
装置は、圧電フィルムセンサに高周波電流を供給する高
周波発振器と、圧電フィルムセンサを介して送られてく
る高周波電流を増幅する増幅器と、該増幅器の出力信号
を直流電圧に変換する直流変換手段と、該直流変換手段
の直流出力電圧を基準電圧と比較することによって圧電
フィルムセンサの断線あるいは破損を検知する比較器と
を備えたことを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting disconnection of a piezoelectric film sensor, comprising: a high-frequency oscillator for supplying a high-frequency current to the piezoelectric film sensor; Amplifier for amplifying the high-frequency current sent thereto, DC conversion means for converting the output signal of the amplifier into a DC voltage, and disconnection of the piezoelectric film sensor by comparing the DC output voltage of the DC conversion means with a reference voltage. Alternatively, a comparator for detecting breakage is provided.

【0006】なお、前記増幅器は、請求項2に記載する
ように、FET増幅器とすることが望ましく、また、前
記直流変換手段は、請求項3に記載するように、検波器
と積分器で構成することが望ましい。
Preferably, the amplifier is an FET amplifier as described in claim 2, and the DC converter is constituted by a detector and an integrator as described in claim 3. It is desirable to do.

【0007】さらに、前記目的を達成するために、請求
項4記載の圧電フィルムセンサの断線検知装置は、圧電
フィルムセンサのコンデンサとしての静電容量を発振周
波数決定素子として組み込んだ発振器と、圧電フィルム
センサが正常な場合の前記発振器の発振出力は通過さ
せ、かつ、圧電フィルムセンサが断線した場合の発振出
力は阻止するようにその通過帯域を設定されたローパス
フィルタと、該ローバスフィルタを通って送られてくる
発振信号中から前記圧電フィルムセンサが正常な場合に
得られる発振出力を検出して監視し、この発振出力が得
られなくなった時に断線検知信号を出力する周波数検出
回路と、圧電フィルムセンサを介して送られてくる前記
発振器の発振出力を直流電圧に変換し、この変換した直
流電圧を基準電圧と比較することによって圧電フィルム
センサのショートを検出するショート検出回路とを備え
たことを特徴とするものである。
According to another aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric film sensor disconnection detecting device, comprising: an oscillator incorporating a capacitance as a capacitor of the piezoelectric film sensor as an oscillation frequency determining element; A low-pass filter whose pass band is set so as to pass the oscillation output of the oscillator when the sensor is normal, and block the oscillation output when the piezoelectric film sensor is disconnected, and through the low-pass filter A frequency detection circuit for detecting and monitoring an oscillation output obtained when the piezoelectric film sensor is normal from the transmitted oscillation signal, and outputting a disconnection detection signal when the oscillation output is no longer obtained; The oscillation output of the oscillator sent via the sensor is converted into a DC voltage, and the converted DC voltage is used as a reference voltage. It is characterized in that a short-circuit detecting circuit for detecting a short circuit of the piezoelectric film sensor by compare.

【0008】なお、前記発振器は、請求項5に記載する
ように、マルチバイブレータ発振回路から構成すること
が好ましい。
It is preferable that the oscillator comprises a multivibrator oscillating circuit.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】図1に、本発明に係る圧電フィル
ムセンサの断線装置の第1の実施形態を示す。この第1
の実施形態は、圧電フィルムセンサに高周波電流を流
し、この高周波電流を監視することによって圧電フィル
ムセンサの断線あるいは破損を検知するように構成した
場合の例を示すものである。
FIG. 1 shows a first embodiment of a disconnection device for a piezoelectric film sensor according to the present invention. This first
The first embodiment shows an example in which a high-frequency current is supplied to a piezoelectric film sensor and the disconnection or breakage of the piezoelectric film sensor is detected by monitoring the high-frequency current.

【0010】図1において、1はピエゾフィルムやカイ
ナーフィルム等の圧電フィルムであって、マイナス側の
リード線1aには高周波発振器2が、プラス側のリード
線1bにはインピーダンス変換を行なって扱いやすい安
定した出力とするためのFET増幅器3が接続されてい
る。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a piezoelectric film such as a piezo film or a Kynar film, and a high-frequency oscillator 2 is applied to a negative lead 1a, and an impedance is converted to a positive lead 1b to facilitate handling. An FET amplifier 3 for stabilizing the output is connected.

【0011】前記発振器2には、該発振器2の高周波発
振出力の位相を180度反転するインバータ回路4が接
続され、前記FET増幅器3には、検波器5と、前記F
ET増幅器3よりの高周波信号とインバータ回路4から
の180度位相反転された高周波信号とを加算する演算
回路6が接続されている。
The oscillator 2 is connected to an inverter circuit 4 for inverting the phase of the high-frequency oscillation output of the oscillator 2 by 180 degrees, and the FET amplifier 3 includes a detector 5 and the F
An arithmetic circuit 6 that adds the high-frequency signal from the ET amplifier 3 and the high-frequency signal whose phase has been inverted by 180 degrees from the inverter circuit 4 is connected.

【0012】また、前記検波器5には、積分器7を介し
て比較器8が接続されている。なお、9は圧電フィルム
センサ1が断線あるいは損傷した場合に点灯される発光
ダイオードである。
A comparator 8 is connected to the detector 5 via an integrator 7. Reference numeral 9 denotes a light-emitting diode that is turned on when the piezoelectric film sensor 1 is disconnected or damaged.

【0013】次に、前記回路の動作を説明する。圧電フ
ィルムセンサ1のマイナス側のリード線1aには発振器
2より高周波信号が供給され、この高周波信号は圧電フ
ィルムセンサの静電容量を介して圧電フィルムセンサ自
体の出力信号と合成されてプラス側のリード線1bに出
力される。
Next, the operation of the circuit will be described. A high-frequency signal is supplied from an oscillator 2 to a lead wire 1a on the negative side of the piezoelectric film sensor 1, and this high-frequency signal is combined with an output signal of the piezoelectric film sensor itself via the capacitance of the piezoelectric film sensor to generate a positive signal. Output to lead wire 1b.

【0014】この出力信号はFET増幅器3でインピー
ダンス変換され、検波器5と演算回路6に出力される。
演算回路6には発振器2よりインバータ回路4を介して
180度位相反転された高周波信号が入力されているの
で、演算回路6はFET増幅器3からの出力とインバー
タ回路4よりの出力とを加算して出力する。
This output signal is impedance-converted by the FET amplifier 3 and output to the detector 5 and the arithmetic circuit 6.
Since the high-frequency signal whose phase has been inverted by 180 degrees from the oscillator 2 via the inverter circuit 4 is input to the arithmetic circuit 6, the arithmetic circuit 6 adds the output from the FET amplifier 3 and the output from the inverter circuit 4. Output.

【0015】すなわち、FET増幅器3から送られてく
る高周波信号と、インバータ回路4から送られてくる高
周波信号は大きさが同じで位相が反対のため、これらの
信号は演算回路6で加算されて零となり、演算回路6か
らは圧電フィルムセンサ自体の発生する圧電信号のみが
出力される。従って、圧電フィルムセンサ1に外力が加
えられると、演算回路6の出力端子から信号が出力さ
れ、圧電フィルムセンサ1に外圧が加わったことが検知
される。
That is, since the high-frequency signal sent from the FET amplifier 3 and the high-frequency signal sent from the inverter circuit 4 have the same magnitude and opposite phases, these signals are added by the arithmetic circuit 6. It becomes zero, and only the piezoelectric signal generated by the piezoelectric film sensor itself is output from the arithmetic circuit 6. Therefore, when an external force is applied to the piezoelectric film sensor 1, a signal is output from the output terminal of the arithmetic circuit 6, and it is detected that an external pressure is applied to the piezoelectric film sensor 1.

【0016】一方、FET増幅器3を通じて送られてく
る発振器2の高周波信号は検波器5において検波され、
この検波された高周波成分は積分器7で定められた時定
数後に直流電圧となり、比較器8に出力されて基準電圧
と比較される。ここで、積分器7から出力される直流電
圧は、圧電フィルムセンサ1が正常に動作している場合
には一定の電圧となるため、比較器8の基準電圧との差
も一定となる。
On the other hand, the high-frequency signal of the oscillator 2 sent through the FET amplifier 3 is detected by the detector 5,
The detected high-frequency component becomes a DC voltage after a time constant determined by the integrator 7, is output to the comparator 8, and is compared with the reference voltage. Here, the DC voltage output from the integrator 7 is a constant voltage when the piezoelectric film sensor 1 is operating normally, so that the difference from the reference voltage of the comparator 8 is also constant.

【0017】そして、圧電フィルムセンサ1が断線しあ
るいは損傷した場合には、圧電フィルムセンサ1を通過
する高周波信号が零または減少するので、積分器7から
出力される直流電圧もそれに応じて変化し、比較器8の
基準電圧との差が生じて表示用の発光ダイオード9が点
灯される。
When the piezoelectric film sensor 1 is disconnected or damaged, the high-frequency signal passing through the piezoelectric film sensor 1 is reduced to zero or reduced, so that the DC voltage output from the integrator 7 changes accordingly. The difference from the reference voltage of the comparator 8 is generated, and the light emitting diode 9 for display is turned on.

【0018】なお、前記発光ダイオード9の点灯に代え
て、ブザー等を鳴らしてもよいし,また、人や物体が接
触したときに機能を停止させるためのセンサに応用した
場合には、該機能を自動的に停止させるようにしてもよ
い。
Note that a buzzer or the like may be sounded in place of turning on the light emitting diode 9, or when the sensor is applied to a sensor for stopping a function when a person or an object comes into contact, the function may be disabled. May be automatically stopped.

【0019】図2に、本発明に係る圧電フィルムセンサ
の断線装置の第2の実施形態を示す。この第2の実施の
形態は、圧電フィルムセンサの静電容量を発振器の発振
素子として利用し、発振器の発振周波数の変動から圧電
フィルムセンサの断線あるいは破損を検知するように構
成した場合の例を示すものである。
FIG. 2 shows a second embodiment of the disconnection device for a piezoelectric film sensor according to the present invention. The second embodiment is an example in which the capacitance of a piezoelectric film sensor is used as an oscillation element of an oscillator, and disconnection or breakage of the piezoelectric film sensor is detected from a change in the oscillation frequency of the oscillator. It is shown.

【0020】図2において、11はピエゾフィルムやカ
イナーフィルム等の圧電フィルムセンサであって、この
圧電フィルムセンサ11には、FET増幅器等のインピ
ーダンス変換回路12、マルチバイブレータ発振回路1
3、ショート検出回路14が接続されている。
In FIG. 2, reference numeral 11 denotes a piezoelectric film sensor such as a piezo film or a Kynar film. The piezoelectric film sensor 11 includes an impedance conversion circuit 12 such as an FET amplifier, a multivibrator oscillation circuit 1 and the like.
3. The short detection circuit 14 is connected.

【0021】マルチバイブレータ発振回路13は、圧電
フィルムセンサ11のコンデンサとしての静電容量を発
振周波数決定素子として組み込んだ発振回路であって、
該静電容量と回路内部の抵抗との時定数CRで決定され
る所定の発振周波数fS で発振するように構成されてい
る。この発振周波数fS は、圧電フィルムセンサ11が
外力で押されたときに発生する圧電信号に含まれる最高
周波数fMAX よりも高い周波数fS となるように設定さ
れていると共に、圧電フィルムセンサ11が断線した場
合には時定数CRが小さくなってその発振周波数がfS
よりも高いfDとなり、また、圧電フィルムセンサ11
がショート(短絡)した場合には発振が停止するように
構成されている。
The multivibrator oscillating circuit 13 is an oscillating circuit in which the capacitance as a capacitor of the piezoelectric film sensor 11 is incorporated as an oscillating frequency determining element.
It is configured to oscillate at a predetermined oscillation frequency f S determined by a time constant CR between the capacitance and the resistance inside the circuit. The oscillation frequency f S, together are set to be the maximum frequency f MAX high frequency f S than that contained in the piezoelectric signal that is generated when the piezoelectric film sensor 11 is pressed by an external force, the piezoelectric film sensor 11 Is broken, the time constant CR becomes small and the oscillation frequency becomes f S
Higher f D becomes than, the piezoelectric film sensor 11
Is configured to stop oscillation when a short circuit occurs.

【0022】ローパスフィルタ14は、圧電フィルムセ
ンサ11が正常な場合の発振出力f S は通過させるが、
圧電フィルムセンサ11が断線した場合の発振出力fD
は阻止するようにその通過帯域を設定されたフィルタで
ある。周波数検出回路15は、ローパスフィルタ14を
通ってくる送られてくる発振信号中から前記圧電フィル
ムセンサ11が正常な場合に得られる発振出力fS を抽
出して監視し、この発振出力fS が得られなくなった時
に断線検知信号を出力する回路である。
The low-pass filter 14 is a piezoelectric film cell.
Oscillation output f when the sensor 11 is normal SLet through,
Oscillation output f when the piezoelectric film sensor 11 is disconnectedD
Is a filter whose passband is set to reject
is there. The frequency detection circuit 15 controls the low-pass filter 14
From the incoming oscillation signal
Oscillation output f obtained when the system sensor 11 is normalSExtract
Out and monitor the oscillation output fSIs no longer available
Is a circuit for outputting a disconnection detection signal.

【0023】ローパスフィルタ16は、圧電フィルムセ
ンサ11を介して回り込んでくる前記マルチバイブレー
タ発振回路13の発振出力fS ,fD を除去し、圧電フ
ィルムセンサ11が外力で押されたときに発生するf
MAX 以下の周波数成分からなる圧電信号のみを通過させ
るようにしたフィルタである。モノステーブル・マルチ
バイブレータ回路17は、ローパスフィルタ16を通じ
て送られてくる圧電信号を受信した時に、一定パルス幅
からなるタッチ検知信号を出力する回路である。
The low-pass filter 16 removes the oscillating outputs f S and f D of the multivibrator oscillating circuit 13 wrapping around via the piezoelectric film sensor 11 and is generated when the piezoelectric film sensor 11 is pressed by an external force. F
This filter allows only a piezoelectric signal having a frequency component equal to or lower than MAX to pass. The monostable multivibrator circuit 17 is a circuit that outputs a touch detection signal having a constant pulse width when receiving a piezoelectric signal transmitted through the low-pass filter 16.

【0024】ショート検出回路18は、図示は略した
が、前記図1の検波回路5、積分器7および比較器8と
同様の回路をその内部に含んでおり、圧電フィルムセン
サ11を介して送られてくるマルチバイブレータ発振回
路13の発振出力を直流電圧に変換した後、この変換し
た直流電圧を基準電圧と比較することにより圧電フィル
ムセンサ11のショートを検出し、ショート検知信号を
出力する回路である。
Although not shown, the short-circuit detection circuit 18 includes a circuit similar to the detection circuit 5, the integrator 7 and the comparator 8 shown in FIG. After converting the oscillation output of the obtained multivibrator oscillation circuit 13 into a DC voltage, the circuit detects the short-circuit of the piezoelectric film sensor 11 by comparing the converted DC voltage with a reference voltage, and outputs a short-circuit detection signal. is there.

【0025】出力回路19は、前記周波数検出回路1
5、モノスーテーブル・マルチバイブレータ回路17、
ショート検出回路18からの各検知信号に基づいて所望
の制御信号を出力する回路である。
The output circuit 19 is connected to the frequency detection circuit 1
5, monostable multivibrator circuit 17,
This is a circuit that outputs a desired control signal based on each detection signal from the short detection circuit 18.

【0026】次に、前記回路の動作を説明する。圧電フ
ィルムセンサ11が正常な場合には、マルチバイブレー
タ発振回路13は前述した所定の発振周波数fS で常時
発振している。従って、この発振出力f S は、ローパス
フィルタ14を通過して周波数検回路15に送られるの
で、圧電フィルムセンサ11が正常な場合には、周波数
検出回路15からは断線検知信号は出力されない。ま
た、前記発振出力fS は、圧電フィルムセンサ11を介
してショート検出回路18にも送られるので、ショート
検出回路18からもショート検出信号が出力されること
はない。
Next, the operation of the circuit will be described. Piezoelectric
If the film sensor 11 is normal,
The oscillator circuit 13 has a predetermined oscillation frequency fSAlways
Oscillating. Therefore, the oscillation output f SIs a low pass
It passes through the filter 14 and is sent to the frequency detection circuit 15
If the piezoelectric film sensor 11 is normal, the frequency
The detection circuit 15 does not output a disconnection detection signal. Ma
The oscillation output fSThrough the piezoelectric film sensor 11
Is also sent to the short detection circuit 18 so that
A short detection signal is also output from the detection circuit 18.
There is no.

【0027】さらにまた、前記発振出力fS はインピー
ダンス変換回路12にも送られて増幅されるが、この増
幅された発振出力fS はその後段のローパスフィルタ1
6で阻止され、モノステーブル・マルチバイブレータ回
路17に送られることはない。従って、圧電フィルムセ
ンサ11が正常な場合には、fMAX 以下の周波数成分か
らなる圧電信号のみがローパスフィルタ16を通過する
ことができ。この結果、圧電フィルムセンサ11が押さ
れた時にのみ、圧電信号がモノステーブル・マルチバイ
ブレータ回路17に送られ、モノステーブル・マルチバ
イブレータ回路17から圧電フィルムセンサ11が押さ
れたことを示すタッチ検知信号が出力される。
Further, the oscillation output f S is also sent to the impedance conversion circuit 12 where it is amplified, and the amplified oscillation output f S is supplied to the low-pass filter 1
6 and is not sent to the monostable multivibrator circuit 17. Therefore, when the piezoelectric film sensor 11 is normal, only the piezoelectric signal having a frequency component equal to or lower than f MAX can pass through the low-pass filter 16. As a result, the piezoelectric signal is sent to the monostable multivibrator circuit 17 only when the piezoelectric film sensor 11 is pressed, and the touch detection signal indicating that the piezoelectric film sensor 11 is pressed from the monostable multivibrator circuit 17. Is output.

【0028】一方、圧電フィルムセンサ11が断線した
場合には、発振周波数を決定するCR時定数が小さくな
るので、マルチバイブレータ発振回路13の発振周波数
がf S からfD へと高くなる。従って、この周波数の高
くなった発振出力fD はローパスフィルタ14を通るこ
とができずに阻止され、周波数検出検出回路15に送ら
れなくなる。従って、圧電フィルムセンサ11が断線し
た場合には、周波数検出回路15に発振出力が送られな
くなるので、周波数検出回路15から断線検知信号が出
力される。
On the other hand, the piezoelectric film sensor 11 was disconnected.
In this case, the CR time constant for determining the oscillation frequency is small.
Therefore, the oscillation frequency of the multivibrator oscillation circuit 13
Is f STo fDTo be higher. Therefore, the high frequency
Oscillation output fDIs the value that passes through the low-pass filter 14.
Is blocked because it cannot be sent to the frequency detection detection circuit 15.
No longer. Therefore, the piezoelectric film sensor 11 is disconnected.
The oscillation output is not sent to the frequency detection circuit 15.
And the disconnection detection signal is output from the frequency detection circuit 15.
Is forced.

【0029】また、圧電フィルムセンサ11がショート
した場合には、発振周波数を決定する圧電フィルムセン
サ11の静電容量Cがなくなるので、マルチバイブレー
タ発振回路13はその発振を停止する。従って、圧電フ
ィルムセンサ11を介してショート検出回路18に発振
出力が送られなくなるので、ショート検出回路18で得
られる直流電圧が基準電圧よりも小さくなり、ショート
検出回路18からショート検知信号が出力される。
When the piezoelectric film sensor 11 is short-circuited, the capacitance C of the piezoelectric film sensor 11 that determines the oscillation frequency is lost, so that the multivibrator oscillation circuit 13 stops the oscillation. Therefore, the oscillation output is not sent to the short detection circuit 18 via the piezoelectric film sensor 11, so that the DC voltage obtained by the short detection circuit 18 becomes smaller than the reference voltage, and the short detection signal is output from the short detection circuit 18. You.

【0030】出力回路19は、前記モノステーブル・マ
ルチバイブレータ回路17からタッチ検知信号を受ける
と、例えば所定の制御動作を行なうための出力を発生し
て所定の回路へ送出する。また、周波数検出回路15か
ら断線検知信号を受けると、図示しない断線表示用の発
光ダイオード等を点灯し、さらに、ショート検出回路1
8からショート検知信号を受けると、図示しないショー
ト表示用の発光ダイオード等を点灯し、圧電フィルムセ
ンサ11に異常が発生したことを知らせる。
When receiving the touch detection signal from the monostable multivibrator circuit 17, the output circuit 19 generates an output for performing a predetermined control operation and sends it to a predetermined circuit. When a disconnection detection signal is received from the frequency detection circuit 15, a light-emitting diode or the like (not shown) for displaying a disconnection is turned on.
When a short-circuit detection signal is received from 8, a short-circuit display light-emitting diode (not shown) or the like is turned on to notify that an abnormality has occurred in the piezoelectric film sensor 11.

【0031】なお、この第2の実施形態の場合も、発光
ダイオード等の点灯に代えて、ブザー等を鳴らしてもよ
いし,また、人や物体が接触したときに機能を停止させ
るためのセンサに応用した場合には、該機能を自動的に
停止させるようにしてもよいものである。
Also in the second embodiment, a buzzer or the like may be sounded instead of turning on the light emitting diode or the like, or a sensor for stopping the function when a person or an object comes into contact. In the case of applying the function, the function may be automatically stopped.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によるときは、圧電フィルムセンサを介して送られて
くる高周波発振器の発振出力を増幅器で増幅し、該増幅
された高周波出力を直流変換手段で直流電圧に変換した
後、比較器において基準電圧と比較することにより、圧
電フィルムセンサの断線あるいは破損を検知するように
したので、圧電フィルムセンサから出力される圧電信号
に影響を与えることなく圧電フィルムセンサの配線系の
断線や圧電フィルムセンサ自体の破損を確実に検知する
ことができる。このため、安全性に優れた圧電フィルム
センサを提供することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the oscillation output of the high-frequency oscillator transmitted through the piezoelectric film sensor is amplified by the amplifier, and the amplified high-frequency output is converted to the direct current. After converting to a DC voltage by the conversion means, the comparator is compared with a reference voltage to detect disconnection or breakage of the piezoelectric film sensor, thereby affecting the piezoelectric signal output from the piezoelectric film sensor. Therefore, disconnection of the wiring system of the piezoelectric film sensor and breakage of the piezoelectric film sensor itself can be reliably detected. For this reason, a piezoelectric film sensor excellent in safety can be provided.

【0033】また、請求項2記載の発明によるときは、
前記請求項1記載の発明において、増幅器をFET増幅
器により構成したので、インピーダンス整合をとること
ができ、より安定した動作を行わせることができる。
According to the second aspect of the present invention,
According to the first aspect of the present invention, since the amplifier is constituted by the FET amplifier, impedance matching can be achieved, and more stable operation can be performed.

【0034】また、請求項3記載の発明によるときは、
前記請求項1または2記載の発明において、直流変換手
段を検波器と積分器とから構成したので、高周波成分は
積分器で定められた時定数後に直流電圧となって比較器
に出力されるので、高周波成分の不測の脈動等によって
検知信号が出力されることがなくなり、より安定な動作
を実現することができる。
According to the third aspect of the present invention,
In the first or second aspect of the present invention, since the DC conversion means is constituted by the detector and the integrator, the high-frequency component is output to the comparator as a DC voltage after a time constant determined by the integrator. In addition, a detection signal is not output due to unexpected pulsation of a high frequency component or the like, and more stable operation can be realized.

【0035】また、請求項4記載の発明によるときは、
圧電フィルムセンサのコンデンサとしての静電容量を発
振器の発振周波数決定素子として組み込み、該発振器の
発振出力の周波数変化を監視することにより、圧電フィ
ルムセンサの断線やショート等の破損を検出するように
したので、圧電フィルムセンサから出力される圧電信号
に影響を与えることなく圧電フィルムセンサの配線系の
断線や圧電フィルムセンサ自体の破損を確実に検知する
ことができる。このため、安全性に優れた圧電フィルム
センサを提供することができる。
According to the fourth aspect of the present invention,
The capacitance as a capacitor of the piezoelectric film sensor is incorporated as an oscillation frequency determining element of the oscillator, and by monitoring the frequency change of the oscillation output of the oscillator, breakage of the piezoelectric film sensor such as disconnection or short circuit is detected. Therefore, disconnection of the wiring system of the piezoelectric film sensor and damage to the piezoelectric film sensor itself can be reliably detected without affecting the piezoelectric signal output from the piezoelectric film sensor. For this reason, a piezoelectric film sensor excellent in safety can be provided.

【0036】さらに、請求項5記載の発明によるとき
は、前記請求項4記載の発明において、発振器をマルチ
バイブレータ発振回路から構成したので、高価で容積の
大きなインダクタンスを用いることなく、静電容量と抵
抗だけで発振器を構成することができる。このため、断
線検出装置の回路を簡素化し、小型化を計ることができ
る。
Further, according to the fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, since the oscillator is constituted by a multivibrator oscillation circuit, the capacitance and the capacitance can be reduced without using an expensive and large-volume inductance. The oscillator can be constituted only by the resistor. For this reason, the circuit of the disconnection detecting device can be simplified and downsized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態を示すブロック図で
ある。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態を示すブロック図で
ある。
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】 1 圧電フィルムセンサ 2 高周波発振器 3 FET増幅器 4 インバータ回路 5 検波器 6 演算回路 7 積分器 8 比較器 9 発光ダイオード 11 圧電フィルムセンサ 12 FET増幅器 13 マルチバイブレータ回路 14 ローパスフィルタ 15 周波数検出回路 16 ローパスフィルタ 17 モノステーブル・マルチバイブレータ回路 18 ショート検出回路 19 出力回路DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric film sensor 2 High frequency oscillator 3 FET amplifier 4 Inverter circuit 5 Detector 6 Arithmetic circuit 7 Integrator 8 Comparator 9 Light emitting diode 11 Piezoelectric film sensor 12 FET amplifier 13 Multivibrator circuit 14 Low pass filter 15 Frequency detection Circuit 16 Low-pass filter 17 Monostable multivibrator circuit 18 Short-circuit detection circuit 19 Output circuit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ピエゾフィルムやカイナーフィルム等の
圧電フィルムセンサのための断線検出装置であって、 圧電フィルムセンサに高周波電流を供給する高周波発振
器と、 圧電フィルムセンサを介して送られてくる高周波電流を
増幅する増幅器と、 該増幅器の出力信号を直流電圧に変換する直流変換手段
と、 該直流変換手段の直流出力電圧を基準電圧と比較するこ
とによって圧電フィルムセンサの断線あるいは破損を検
知する比較器とを備えたことを特徴とする圧電フィルム
センサの断線検知装置。
1. A disconnection detecting device for a piezoelectric film sensor such as a piezo film or a Kynar film, comprising: a high-frequency oscillator for supplying a high-frequency current to the piezoelectric film sensor; and a high-frequency current transmitted through the piezoelectric film sensor. An amplifier for amplifying the piezoelectric film sensor; a DC converter for converting an output signal of the amplifier into a DC voltage; and a comparator for detecting disconnection or breakage of the piezoelectric film sensor by comparing the DC output voltage of the DC converter with a reference voltage. And a disconnection detecting device for a piezoelectric film sensor.
【請求項2】 前記増幅器がFET増幅器であることを
特徴とする請求項1記載の圧電フィルムセンサの断線検
知装置。
2. The disconnection detecting device for a piezoelectric film sensor according to claim 1, wherein said amplifier is an FET amplifier.
【請求項3】 前記直流変換手段が検波器と積分器とか
らなることを特徴とする請求項1または2記載の圧電フ
ィルムセンサの断線検知装置。
3. The disconnection detecting device for a piezoelectric film sensor according to claim 1, wherein said DC converter comprises a detector and an integrator.
【請求項4】 ピエゾフィルムやカイナーフィルム等の
圧電フィルムセンサのための断線検出装置であって、 圧電フィルムセンサのコンデンサとしての静電容量を発
振周波数決定素子として組み込んだ発振器と、 圧電フィルムセンサが正常な場合の前記発振器の発振出
力は通過させ、かつ、圧電フィルムセンサが断線した場
合の発振出力は阻止するようにその通過帯域を設定され
たローパスフィルタと、 該ローバスフィルタを通って送られてくる発振信号中か
ら前記圧電フィルムセンサが正常な場合に得られる発振
出力を検出して監視し、この発振出力が得られなくなっ
た時に断線検知信号を出力する周波数検出回路と、 圧電フィルムセンサを介して送られてくる前記発振器の
発振出力を直流電圧に変換し、この変換した直流電圧を
基準電圧と比較することによって圧電フィルムセンサの
ショートを検出するショート検出回路とを備えたことを
特徴とする圧電フィルムセンサの断線検知装置。
4. A disconnection detecting device for a piezoelectric film sensor such as a piezo film or a Kynar film, comprising: an oscillator incorporating capacitance as a capacitor of the piezoelectric film sensor as an oscillation frequency determining element; A low-pass filter whose pass band is set so as to pass the oscillation output of the oscillator in a normal case and block the oscillation output when the piezoelectric film sensor is disconnected, and is sent through the low-pass filter. A frequency detection circuit for detecting and monitoring an oscillation output obtained when the piezoelectric film sensor is normal from the incoming oscillation signal, and outputting a disconnection detection signal when the oscillation output is no longer obtained; The oscillating output of the oscillator transmitted through the converter is converted into a DC voltage, and the converted DC voltage is used as a reference voltage. Disconnection detection apparatus for a piezoelectric film sensor, characterized in that a short-circuit detecting circuit for detecting a short circuit of the piezoelectric film sensor by comparing the.
【請求項5】 前記発振器がマルチバイブレータ発振回
路からなることを特徴とする請求項5記載の圧電フィル
ムセンサの断線検知装置。
5. The disconnection detecting device for a piezoelectric film sensor according to claim 5, wherein said oscillator comprises a multivibrator oscillation circuit.
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