JP2002181843A - 圧電型加速度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧電型加速度センサの構成部品である、錘に
増幅アンプの電子回路基板を設置することにより、従来
の増幅アンプ内蔵型の圧電型加速度センサに比較して筐
体の高さを低くでき、また、増幅アンプ別体型の圧電型
加速度センサに比較しても、筐体の高さがそれほど高く
はならず、そして、信号線の配策も簡素化できる圧電型
加速度センサを提供する。 【解決手段】 変形すると電圧を発生する圧電素子１
と、慣性力で圧電素子１を変形させる錘２と、変形した
圧電素子１に発生する電圧を測定する電子回路を搭載す
る電子回路基板３と、を備える圧電型加速度センサにお
いて、錘２は、電子回路基板３を取付けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電型加速度セン
サであり、特に建築、土木、機械、電気等の分野で使用
する圧電型加速度センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】加速度を計測するために加速度センサが
使用されており、その一つとして圧電の原理を用いた圧
電型加速度センサが開発されており、従来、増幅アンプ
を内蔵することが提案されている。従来例１の圧電型加
速度センサは、図５に示すように、圧電素子１´、錘２
´、電子回路基板３´、筐体５´、センサ基体６´等か
らなり、増幅アンプ３１´の電子回路基板３´をセンサ
の筐体５´に設けたダボ５１´に固定していた。そのた
め、増幅アンプ３１´等を別体（外部）とする圧電型加
速度センサに比較して、筐体５´の高さが、かなり高く
なったり、また、信号線４１´〜４３´の配索が複雑に
なるという問題が有った。更に、従来例２として、図６
に示すように、増幅アンプ３１´の電子回路基板３´に
足３３´をつけてセンサ基体６´に固定することも提案
されていたが、同様に、筐体５´の高さを下げることは
難しかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の問題
を解決するものであり、圧電型加速度センサの構成部品
である、錘に増幅アンプの電子回路基板を設置すること
により、従来の増幅アンプ内蔵型の圧電型加速度センサ
に比較して筐体の高さを低くでき、また、増幅アンプ別
体型の圧電型加速度センサに比較しても、筐体の高さが
それほど高くはならず、そして、信号線の配索も簡素化
できる圧電型加速度センサを提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、変形すると電
圧を発生する圧電素子と、慣性力で圧電素子を変形させ
る錘と、変形した圧電素子に発生する電圧を測定する電
子回路を搭載する電子回路基板と、を備える圧電型加速
度センサにおいて、前記錘は、電子回路基板を取付けて
いる圧電型加速度センサである。

【０００５】また、本発明は、上記錘は、嵌込み方式で
電子回路基板を取付けている圧電型加速度センサであ
る。

【０００６】そして、本発明は、上記圧電素子及び錘と
電子回路基板とは、それぞれ、コネクタ接続されている
圧電型加速度センサである。

【０００７】更に、本発明は、上記電子回路基板は、搭
載する電子回路がモールドされている圧電型加速度セン
サである。

【０００８】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を説明する。本
発明の圧電型加速度センサの実施例について、図１〜図
４を用いて説明する。図１は、実施例の圧電型加速度セ
ンサの断面説明図である。図２は、実施例の圧電型加速
度センサにおけるセンサ本体部の説明図である。図３
は、実施例の変形例の圧電型加速度センサの断面説明図
である。図４は、実施例の変形例の圧電型加速度センサ
におけるセンサ本体部の説明図である。

【０００９】実施例を説明する。本実施例の圧電型加速
度センサは、図１に示すように、圧電素子１、錘２、電
子回路基板３、筐体５、センサ基体６、等を備えてい
る。圧電素子１は、錘２からの力を受けると変形して、
電圧を発生する。錘２は、加速度を受けると慣性力を圧
電素子１に与える。電子回路基板３は、圧電素子１の変
形により発生した電圧を測定することにより、受けた加
速度の大きさを計算する増幅アンプ３１等の電子回路を
搭載する。図３に示すように、搭載する電子回路をモー
ルド３２すると振動等の動きによる影響を低減すること
ができる。圧電素子１が有するコネクタ４１ａ及び錘２
が有するコネクタ４２ａは、電子回路基板３が有するコ
ネクタ４１ｂ、４２ｂと、それぞれ、コネクタ接続され
る。電子回路基板３を圧電素子１及び錘２に嵌込み方式
で取付けると、このコネクタ接続により、増幅アンプ３
１と圧電素子１間及び増幅アンプと錘アース間の電気接
続が得られる。搭載する電子回路をモールド３２して、
前記の様にコネクタ接続する例を図４に示す。筐体５
は、圧電素子１、錘２、電子回路基板３等のセンサ本体
部を内部に収納する。センサ基体６は、圧電素子１、錘
２、電子回路基板３、筐体５等を搭載しており、そし
て、外部接続コネクタ７により、外部から電源の供給を
受けるとともに、外部に測定して得た加速度データ等を
供給する。

【００１０】本実施例においては、錘２の上に増幅アン
プ等を搭載した電子回路基板３を取り付けている。錘２
と電子回路基板３の固定方法は、ネジ止め、接着、はめ
込み等、振動等の外力で錘２から外れなくすれば良い。

【００１１】圧電素子１から増幅アンプ３１の電子回路
への信号線及び増幅アンプの電子回路から錘へのアース
線は、従来例（図３参照）では電子回路基板３´が筐体
５´に取付けられており、そして、電子回路基板３´は
筐体５´にアースされるため、圧電素子１´及び錘２´
は、振動により微変位するため、信号線は２本（４１
´、４２´）必要で、そして、微変位に対する余裕（余
分な長さ）が必要であった。

【００１２】本実施例では、錘２の上に直接増幅アンプ
の電子回路基板３を嵌込み方式で取付けているため、振
動による微変位に対しても、圧電素子１及び錘２と電子
回路基板３がほぼ同一の動きとなるため、圧電素子１か
ら増幅アンプ３１への信号線及び増幅アンプ３１から錘
２へのアース線は、コネクタ接続或いは直接ハンダ付け
で構成できる。特にコネクタ接続では、取付寸法に余裕
が有るため、圧電素子１と錘２とが異なる動きとなって
も悪影響を受けることはない。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、圧電型加速度センサの
構成部品である、錘に増幅アンプの電子回路基板を設置
することにより、従来の増幅アンプ内蔵型の圧電型加速
度センサに比較して筐体の高さを低くでき、また、増幅
アンプ別体型の圧電型加速度センサに比較しても、筐体
の高さがそれほど高くはならず、そして、信号線の配索
も簡素化できる圧電型加速度センサを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の圧電型加速度センサの断面説明図。

【図２】実施例の圧電型加速度センサにおけるセンサ本
体部の説明図。

【図３】実施例の変形例の圧電型加速度センサの断面説
明図。

【図４】実施例の変形例の圧電型加速度センサにおける
センサ本体部の説明図。

【図５】従来例１の圧電型加速度センサの断面説明図。

【図６】従来例２の圧電型加速度センサの断面説明図。

【符号の説明】

１ 圧電素子 ２ 錘 ３ 電子回路基板 ３１ 増幅アンプ ３２ モールド ４１〜４３ コネクタ ５ 筐体 ６ センサ基体 ７ 外部接続コネクタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変形すると電圧を発生する圧電素子と、
   慣性力で圧電素子を変形させる錘と、変形した圧電素子
   に発生する電圧を測定する電子回路を搭載する電子回路
   基板と、を備える圧電型加速度センサにおいて、 前記錘は、電子回路基板を取付けていることを特徴とす
   る圧電型加速度センサ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の圧電型加速度センサにお
   いて、 上記錘は、嵌込み方式で電子回路基板を取付けているこ
   とを特徴とする圧電型加速度センサ。
3. 【請求項３】 請求項２記載の圧電型加速度センサにお
   いて、 上記圧電素子及び錘と電子回路基板とは、それぞれ、コ
   ネクタ接続されていることを特徴とする圧電型加速度セ
   ンサ。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧
   電型加速度センサにおいて、 上記電子回路基板は、搭載する電子回路がモールドされ
   ていることを特徴とする圧電型加速度センサ。