JP2001305156A - 加速度センサの特性測定装置とこれを用いた加速度センサの特性選別方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加速度センサの振幅特性及び位相特性を高精
度に測定、選別することを目的とする。 【解決手段】 ネットワークアナライザ１により所定の
周波数で連続的に振動している振動テーブル４上に加速
度センサの一種類である衝撃センサ６及び基準センサ５
とを設置する。また衝撃センサ６及び基準センサ５をそ
れぞれ端子９を介してネットワークアナライザ１に接続
し、振幅特性及び位相特性を測定する。この時端子９は
振動テーブル４と同様の周波数で連続的に振動させてい
る。次いで測定した振幅特性及び位相特性とを比較する
ことにより衝撃センサ６の選別を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はハードディスクドラ
イブやＣＤ−ＲＯＭなどのメモリー機器の外部衝撃によ
る誤書き込み防止のための衝撃センサなどの加速度セン
サの特性測定装置とこれを用いた加速度センサの特性選
別方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の加速度センサの一種類である衝撃
センサは、表、裏面に電極を有する圧電素子を基板上に
固定すると共に、基板上に設けた外部電極と電極とをそ
れぞれ電気的に接続し、基板上から圧電素子を覆うよう
にカバーで密閉した構成としていた。

【０００３】この加速度センサの特性選別は従来以下の
ような方法で行っていた。

【０００４】まず支持台に加速度センサと基準センサと
を設置した後、所定の周波数で支持台を振動させてＦＦ
Ｔアナライザなどの特性測定機器に接続した端子を加速
度センサ及び基準センサに接続して振幅特性と位相特性
とをそれぞれ測定、比較することにより行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この構成によると、特
性を測定するために端子を加速度センサを接続すると、
端子が加速度センサの振動を阻害するため、正確な振幅
特性及び位相特性の測定が困難であるという問題点を有
していた。

【０００６】そこで本発明は加速度センサの振幅特性及
び位相特性を高精度に測定することのできる加速度セン
サの特性測定装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の加速度センサの特性測定装置は、加速度セン
サ及び基準センサとを載せるための支持体と、この支持
体を所定の周波数で振動させるための電源と、前記加速
度センサ及び基準センサにそれぞれ端子を介して電気的
に接続した振幅特性及び位相特性測定手段と、この測定
手段に接続すると共に前記基準センサと前記加速度セン
サとの振幅特性及び位相特性とを比較することにより前
記加速度センサの選別を行う選別手段とを備え、前記端
子を前記支持体と同様に振動させるように構成した加速
度センサの特性測定装置であり、端子は支持台すなわち
加速度センサと同様に振動するため、加速度センサの振
動阻害を抑制することができ、上記目的を達成すること
ができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、加速度センサ及び基準センサとを載せるための支持
体と、この支持体を所定の周波数で振動させるための電
源と、前記加速度センサ及び基準センサにそれぞれ端子
を介して電気的に接続した振幅特性及び位相特性測定手
段と、この測定手段に接続すると共に前記基準センサと
前記加速度センサとの振幅特性及び位相特性とを比較す
ることにより前記加速度センサの選別を行う選別手段と
を備え、前記端子を前記支持体と同様に振動させるよう
に構成した加速度センサの特性測定装置であり、高精度
に加速度センサの特性を測定することができる。

【０００９】請求項２に記載の発明は、端子は板バネを
用いて形成したものである請求項１に記載の加速度セン
サの特性測定装置であり、高精度に特性を測定すること
ができる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、端子は加速度セ
ンサに接触する側と反対側の端部を支持体上に固定した
ものである請求項１に記載の加速度センサの特性測定装
置であり、端子を加速度センサと同様に振動させること
により、より高精度に特性測定を行うことができる。

【００１１】請求項４に記載の発明は、電源及び測定手
段としてネットワークアナライザを用いる請求項１に記
載の加速度センサの特性測定装置であり、非常に短時間
で特性を測定することができる。

【００１２】請求項５に記載の発明は、圧電素子の表面
に少なくとも一対の電極を有する加速度センサを作製す
る第１工程と、次に基準センサを載置すると共に所定の
周波数で振動している支持体上に前記加速度センサを搬
送する第２工程と、次いで前記加速度センサに振動して
いる端子を接触させて、この端子を介して前記加速度セ
ンサの振幅特性及び位相特性を測定する第３工程と、そ
の後前記基準センサと前記加速度センサとの振幅特性及
び位相特性と比較することにより、前記加速度センサの
選別を行う第４工程とを備えた加速度センサの特性選別
方法であり、高精度に加速度センサの特性を測定するこ
とができる。

【００１３】請求項６に記載の発明は、支持体を連続的
に振動させた状態とする請求項５に記載の加速度センサ
の特性選別方法であり、高精度にかつ短時間での特性測
定を行うことができる。

【００１４】以下本発明の実施の形態について加速度セ
ンサの一種類である衝撃センサを例に図面を参照しなが
ら説明する。

【００１５】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１における衝撃センサの特性測定装置の回路図であ
り、１はネットワークアナライザ、２は電力増幅器、３
はバイブレータ、４は振動テーブル、５は基準センサ、
６は衝撃センサ、７，８はインピーダンス変換器、９は
端子である。

【００１６】また図２は本実施の形態１における衝撃セ
ンサ６の一部切欠斜視図であり、１０は基板、１１ａ，
１１ｂは外部電極、１２は圧電素子、１３は電極、１４
はカバーである。

【００１７】さらに図３は本実施の形態１の特性測定装
置の一部である図１におけるバイブレータ３及び振動テ
ーブル４の一部拡大上面図であり、図４は同一部拡大側
面図である。また図５、図６、図７は回転テーブル２１
と端子９との動きを説明するための一部拡大側面図であ
る。図３〜図７において、３はバイブレータ、４は振動
テーブル、６は衝撃センサ、２０は固定テーブル、２１
は回転テーブル、２１ａは吸引部、２１ｂは凹部、２５
は板バネ部、２６は板バネ固定具、２７は測定端子部、
２８は固定部である。

【００１８】図８は図３に示す回転テーブルの一部拡大
斜視図である。

【００１９】まず図２に示すような衝撃センサ６を作製
する。つまりまず対向する表、裏面に電極１３を有する
圧電素子１２を基板１０上に固定すると共に電極１３と
基板１０の表面に設けた電極１１ａ，１１ｂとを電気的
に接続する。次に圧電素子１２を覆うように基板１０上
にカバー１４を被せて基板１０とカバー１４とを接着す
ることにより圧電素子１２を密閉することにより衝撃セ
ンサ６を得る。

【００２０】次に作製した衝撃センサ６の振幅特性及び
位相特性を測定する。

【００２１】すなわち所定の周波数の交流信号をネット
ワークアナライザ１から電力増幅器２に入力し、電力増
幅器２の出力側にバイブレータ３を接続する。このバイ
ブレータ３には振動テーブル４が接続されており連続的
に振動している。

【００２２】図３、図８に示すように固定テーブル２０
上の回転テーブル２１に設けた複数の凹部２１ｂ（図３
のＡ部）に衝撃センサ６を供給し、凹部２１ｂの一側面
に設けた吸引部２１ａで衝撃センサ６を吸着する。この
凹部２１ｂは回転テーブル２１を回転テーブル２１の上
下方向に貫通しており、衝撃センサ６の吸着面以外は衝
撃センサ６と回転テーブル２１が非接触の状態となるよ
うに衝撃センサ６よりも大きく形成されている。

【００２３】次に回転テーブル２１を回転させて、図４
に示すように端子９の測定端子部２７と振動テーブル４
との間に衝撃センサ６を移動させて回転を停止する（図
３のＢ部）。この時衝撃センサ６は図５に示すように、
まだ回転テーブル２１の吸着面に吸着されたままで、測
定端子部２７とは非接触の状態であり、衝撃センサ６の
下面は振動テーブル４に接している。また端子９は振動
テーブル４上に設けた板バネ固定具２６により保持され
ている。この端子９は板バネ固定具２６にその一端を固
定した板バネ部２５と、この板バネ部２５の他端部に樹
脂などの絶縁物質で形成した固定部２８を介して固定し
た測定端子部２７とで構成されている。

【００２４】次いで図６に示すように測定端子部２７を
下降させて衝撃センサ６の外部電極１１ａ，１１ｂにそ
れぞれ電気的に接続する。次いで回転テーブル２１の吸
引部２１ａによる衝撃センサ６の吸着を中止し、回転テ
ーブル２１を逆回転させることにより、図７に示すよう
に回転テーブル２１と衝撃センサ６とが非接触状態でか
つ測定端子部２７で衝撃センサ６が振動テーブル４に固
定された状態となるようにする。この時、図１に示すよ
うに端子９を介して衝撃センサ６をインピーダンス変換
器８に接続し、インピーダンス変換器８の出力側をネッ
トワークアナライザ１のＢチャンネルに接続することと
なり、ネットワークアナライザ１にて衝撃センサ６の機
械振動を電気信号に変換して振幅特性及び位相特性を測
定する。

【００２５】また振動テーブル４上には基準センサ５を
設置し、この基準センサ５はインピーダンス変換器７を
介してネットワークアナライザ１のＡチャンネルに接続
されている。従って衝撃センサ６の振幅及び位相特性を
測定すると共に、同様にして基準センサ５の振幅及び位
相特性も測定する。

【００２６】次いで基準センサ５及び衝撃センサ６の振
幅特性及び位相特性を比較し、衝撃センサ６の振幅特性
及び位相特性が基準センサ５の振幅特性及び位相特性に
対して所定の範囲内であれば良品と判定する。範囲外の
場合は不良品と判定することとなる。

【００２７】次に衝撃センサ６の特性測定終了後、測定
端子部２７を上昇させて、再び回転テーブル２１の凹部
２１ｂの側面に設けた吸引部２１ａで衝撃センサ６を再
び吸着、回転テーブル２１を回転し、衝撃センサ６を図
３のＣ部に移動させて衝撃センサ６の取出しを行う。こ
のとき、図３のＢ部には次の衝撃センサ６を移動させて
きて上述したような方法で特性測定を行うこととなる。

【００２８】以下本発明のポイントについて記載する。

【００２９】（１）端子９は本実施の形態のように軸受
けを持たない板バネを用いて構成することにより、衝撃
センサ６と同様の周波数で振動させながら上下運動させ
たとしても確実に端子９と衝撃センサ６との電気的接続
をとることができ、高精度にかつ安定した特性測定を行
うことができるのである。

【００３０】端子９はコンタクトピンなど上下させる部
分に軸受けを有する構造の端子でも構わないのである
が、軸受けを持つ構造であるとそこには必ずクリアラン
スが存在することとなり、衝撃センサ６の振動を阻害し
たり、端子９と衝撃センサ６との電気的接続不良が発生
することとなる。さらに軸受けの摩耗が顕著になる。従
って板バネのような軸受けをもたないものを用いて端子
９を構成することが好ましいのである。更に軸受けを持
たない構造とする場合、板バネは比較的摩耗しにくいの
でより好ましい。

【００３１】（２）上記実施の形態によると連続的に所
定の周波数で振動している振動テーブル４、測定端子部
２７との間に衝撃センサ６を所定の間隔で移動させるこ
とにより、基準センサ５と衝撃センサ６との振幅特性及
び位相特性を１対１で比較することにより、従来よりも
短時間かつ高精度に衝撃センサ６の特性測定次いで選別
を行うことができるのである。

【００３２】（３）上記実施の形態においては電源及び
振幅特性及び位相特性測定手段として、ネットワークア
ナライザ１を用いたが、この理由はネットワークアナラ
イザ１にて基準センサ５及び衝撃センサ６の特性測定前
に入力された電気信号をフィルタにかけて、ノイズを除
去することができるからである。従ってさらに精度良
く、基準センサ５及び衝撃センサ６の振幅特性及び位相
特性を測定することができるのである。

【００３３】また基準センサ５と衝撃センサ６の振幅特
性及び位相特性の比較はネットワークアナライザ１にて
行っても構わないし、ネットワークアナライザ１に演算
処理装置を接続し、ネットワークアナライザ１にて測定
した振幅及び位相特性を演算処理装置にて比較しても構
わない。

【００３４】（４）上記実施の形態では加速度センサと
して衝撃センサ６を用いて説明したが、一周波数あるい
は所定の範囲の周波数における振幅特性及び位相特性を
測定する加速度センサであれば同様に高精度にかつ短時
間で特性測定を行うことができる。従って生産性良く加
速度センサを製造することができるのである。

【００３５】

【発明の効果】以上本発明によると、加速度センサの振
幅特性及び位相特性を高精度に測定、選別することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における衝撃センサの特
性測定装置の回路図

【図２】本発明の一実施の形態における衝撃センサの一
部切欠斜視図

【図３】図１に示す特性測定装置の一部拡大上面図

【図４】図１に示す特性測定装置の一部拡大側面図

【図５】図１に示す特性測定装置の一部拡大側面図

【図６】図１に示す特性測定装置の一部拡大側面図

【図７】図１に示す特性測定装置の一部拡大側面図

【図８】図３に示す回転テーブルの一部拡大斜視図

【符号の説明】

１ ネットワークアナライザ ２ 電力増幅器 ３ バイブレータ ４ 振動テーブル ５ 基準センサ ６ 衝撃センサ ７ インピーダンス変換器 ８ インピーダンス変換器 ９ 端子 １０ 基板 １１ａ 外部電極 １１ｂ 外部電極 １２ 圧電素子 １３ 電極 １４ カバー ２０ 固定テーブル ２１ 回転テーブル ２１ａ 吸引部 ２１ｂ 凹部 ２５ 板バネ部 ２６ 板バネ固定具 ２７ 測定端子部 ２８ 固定部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加速度センサ及び基準センサとを設置す
   るための支持体と、この支持体を所定の周波数で振動さ
   せるための電源と、前記加速度センサ及び基準センサに
   それぞれ端子を介して電気的に接続した振幅特性及び位
   相特性測定手段と、この測定手段に接続すると共に前記
   基準センサと前記加速度センサの振幅特性及び位相特性
   とを比較することにより前記加速度センサの選別を行う
   選別手段とを備え、前記端子を前記支持体と同様に振動
   させるように構成した加速度センサの特性測定装置。
2. 【請求項２】 端子は板バネを用いて形成したものであ
   る請求項１に記載の加速度センサの特性測定装置。
3. 【請求項３】 端子は加速度センサに接触する側と反対
   側の端部を支持体上に固定したものである請求項１に記
   載の加速度センサの特性測定装置。
4. 【請求項４】 電源及び測定手段としてネットワークア
   ナライザを用いる請求項１に記載の加速度センサの特性
   測定装置。
5. 【請求項５】 圧電素子の表面に少なくとも一対の電極
   を有する加速度センサを作製する第１工程と、次に基準
   センサを載置すると共に所定の周波数で振動している支
   持体上に前記加速度センサを搬送する第２工程と、次い
   で前記加速度センサに振動している端子を接触させて、
   この端子を介して前記加速度センサの振幅特性及び位相
   特性を測定する第３工程と、その後前記基準センサと前
   記加速度センサとの振幅特性及び位相特性と比較するこ
   とにより前記加速度センサの選別を行う第４工程とを備
   えた加速度センサの特性選別方法。
6. 【請求項６】 支持体は連続的に振動させた状態とする
   請求項５に記載の加速度センサの特性選別方法。