JP2006126095A - Abnormality detection device for sensor, abnormality detection method for sensor, acceleration measuring device and acceleration measuring method - Google Patents

Abnormality detection device for sensor, abnormality detection method for sensor, acceleration measuring device and acceleration measuring method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an abnormality detection device for a sensor, an acceleration measuring device and detection methods therefor, capable of determining surely disconnection of a sensor cable 4 for connecting a piezoelectric sensor 3 to a charge amplifier 5. <P>SOLUTION: In the abnormality detection device for the sensor, its method, the acceleration measuring device and its method, a switch 9 is interposed in a sensor cable 4 for connecting the piezoelectric acceleration sensor 3 to a common terminal of an operation amplifier OP of the charge amplifier 5, and an alternating voltage is supplied from a voltage signal supply source 11, and an output from the operation amplifier OP is observed, to thereby enable determination of an abnormal state of the sensor cable 4 or the piezoelectric acceleration sensor 3. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、圧電型センサと、この圧電型センサに接続したケーブルの断線などのセンサの異常検出装置及びセンサの異常検出方法並びに加速度測定装置と加速度測定方法に係わり、特に、チャージアンプの前段でケーブルの断線やセンサの劣化等を簡単に検出可能なセンサの異常検出装置及びセンサ異常検出方法並びに加速度測定装置と加速度測定方法に関する。   The present invention relates to a piezoelectric sensor, a sensor abnormality detection device such as a disconnection of a cable connected to the piezoelectric sensor, a sensor abnormality detection method, an acceleration measurement device, and an acceleration measurement method. The present invention relates to a sensor abnormality detection device, a sensor abnormality detection method, an acceleration measurement device, and an acceleration measurement method that can easily detect cable disconnection, sensor deterioration, and the like.

従来から、圧電型加速度センサなどのセンサの検出装置及びセンサの検出方法が種々提案されている。図5は特許文献1に開示された振動型センサの断線検出装置の系統図を示すものである。   Conventionally, various sensor detection devices such as piezoelectric acceleration sensors and sensor detection methods have been proposed. FIG. 5 is a system diagram of the vibration sensor disconnection detection apparatus disclosed in Patent Document 1.

図5に於いて、ヨーレートセンサ(Yow Rate Sensor)50は、ヨーレートセンサ50に作用した角速度を検出するものである。このヨーレートセンサ50は、駆動信号Aが加えられて振動し、一対の検出信号B,Cは各チャージアンプ51、52を介してそれぞれのライン53,54に送出する。差動増幅器55は、各検出信号B,Cを入力し、これらの検出信号B,Cの差分を示す信号Dを出力する。AC増幅器56は、信号Dを増幅して信号Eを出力する。同期検波器57は、信号Eを駆動信号Aの半周期毎に反転し、信号Fを形成して出力する。積分器58は、信号Fを積分し、信号Gを形成して出力する。   In FIG. 5, a yaw rate sensor (Yow Rate Sensor) 50 detects an angular velocity acting on the yaw rate sensor 50. The yaw rate sensor 50 vibrates when the drive signal A is applied, and sends a pair of detection signals B and C to the respective lines 53 and 54 via the charge amplifiers 51 and 52. The differential amplifier 55 receives the detection signals B and C and outputs a signal D indicating the difference between the detection signals B and C. The AC amplifier 56 amplifies the signal D and outputs a signal E. The synchronous detector 57 inverts the signal E every half cycle of the drive signal A, forms a signal F, and outputs it. The integrator 58 integrates the signal F, forms a signal G, and outputs it.

図6は、図5の装置における各信号の波形を示すタイミングチャートである。図6において、駆動信号Aは、方形波であり、ヨーレートセンサ50に加えられて、ヨーレートセンサ50を振動させる。ヨーレートセンサ50から各チャージアンプ51,52を介して各信号ライン53,54へと一対の検出信号B,Cが送出される。これらの検出信号B,Cには、クロストークを原因とする駆動信号Aの成分が含まれる。これらの検出信号B,Cに含まれる駆動信号Aの成分が差動増幅器55によって除去され、信号Dが得られる。この信号Dには、ヨーレートセンサ50の構造を原因として発生した振動洩れの信号成分が含まれる。この信号DがAC増幅器55によって増幅され、信号Eが同期検波器57によって駆動信号Aの半周期毎に反転され、信号Fが積分器58によって積分されると、これによって信号Eに含まれる振動洩れの信号成分が除去され、ヨーレートセンサ50による検出成分、つまりヨーレートセンサ50に作用した角速度のみを示す信号Gを得ることができる。   FIG. 6 is a timing chart showing the waveform of each signal in the apparatus of FIG. In FIG. 6, the drive signal A is a square wave and is applied to the yaw rate sensor 50 to vibrate the yaw rate sensor 50. A pair of detection signals B and C are sent from the yaw rate sensor 50 to the signal lines 53 and 54 through the charge amplifiers 51 and 52, respectively. These detection signals B and C include a component of the drive signal A caused by crosstalk. The components of the drive signal A included in these detection signals B and C are removed by the differential amplifier 55, and the signal D is obtained. This signal D includes a signal component of vibration leakage generated due to the structure of the yaw rate sensor 50. This signal D is amplified by the AC amplifier 55, the signal E is inverted every half cycle of the drive signal A by the synchronous detector 57, and when the signal F is integrated by the integrator 58, this causes the vibration included in the signal E. The leakage signal component is removed, and a signal G indicating only a component detected by the yaw rate sensor 50, that is, an angular velocity acting on the yaw rate sensor 50 can be obtained.

通常、信号Gのレベルは、−100mV〜+100mVの範囲に入っている。積分器58の出力を予め定められた閾値と比較することによって、各信号ライン53,54の断線を検出している。   Usually, the level of the signal G is in the range of −100 mV to +100 mV. The disconnection of each of the signal lines 53 and 54 is detected by comparing the output of the integrator 58 with a predetermined threshold value.

図7は、信号ライン53が断線したときの各信号の波形を示すタイミングチャートである。図7において、信号ライン53が断線しているために、信号ライン53上の検出信号Bのレベルが“0”となっている。この場合、信号Gのレベルが+500mV以上になる。先に述べた様に、通常、信号Gのレベルが−100mV〜+100mVであるから、信号ライン53が断線して、信号Gのレベルが+500mV以上となったときには、信号Gのレベルを所定の閾値と比較することにより、信号ライン53の断線を判定することができる。   FIG. 7 is a timing chart showing the waveform of each signal when the signal line 53 is disconnected. In FIG. 7, since the signal line 53 is disconnected, the level of the detection signal B on the signal line 53 is “0”. In this case, the level of the signal G becomes +500 mV or higher. As described above, since the level of the signal G is normally -100 mV to +100 mV, when the signal line 53 is disconnected and the level of the signal G becomes +500 mV or more, the level of the signal G is set to a predetermined threshold value. As a result, the disconnection of the signal line 53 can be determined.

また、信号ライン53が断線しているときは、信号ライン54上の検出信号Bが差動増幅器55によって帰還回路によって帰還された信号成分となる。この場合、信号Gのレベルが−100mV〜+100mVとなる。先に述べた様に、通常、信号Gのレベルが−100mV〜+100mVであるから、信号ライン54が断線して、信号Gのレベルが−100mV〜+100mVとなるので、信号Gのレベルに基づいて信号ライン54の断線の判定できないがこれらの問題を上記特許文献1では他の方法で解決している。   When the signal line 53 is disconnected, the detection signal B on the signal line 54 becomes a signal component fed back by the differential amplifier 55 by the feedback circuit. In this case, the level of the signal G is −100 mV to +100 mV. As described above, since the level of the signal G is normally −100 mV to +100 mV, the signal line 54 is disconnected and the level of the signal G becomes −100 mV to +100 mV. Although the disconnection of the signal line 54 cannot be determined, these problems are solved by another method in the above-mentioned Patent Document 1.

また、圧電型の加速度センサとチャージアンプを組み合わせて回転機の軸受け振動を測定する様な加速度モニター等も良く知られている。図8は非特許文献1に開示された加速度モニターを示すものである。図8に於いて、70は回転機の軸等で軸受け71上の振動を検出するために圧電型加速度センサ72が載置され、加速度センサ72の電極に接続したセンサケーブル73の検出信号はチャージアンプ74を介して延長ケーブル75を経由して加速度モニター76に与えられる。加速度モニター76にはLCD等の表示部手段77を有し、電源入力端からの電源供給により振動のレベルデータや予め設定した加速度を生じた場合に警報停止信号を出力するように成されている。   An acceleration monitor that measures a bearing vibration of a rotating machine by combining a piezoelectric acceleration sensor and a charge amplifier is also well known. FIG. 8 shows an acceleration monitor disclosed in Non-Patent Document 1. In FIG. 8, reference numeral 70 denotes a rotating machine shaft or the like on which a piezoelectric acceleration sensor 72 is mounted to detect vibration on a bearing 71. A detection signal of a sensor cable 73 connected to an electrode of the acceleration sensor 72 is charged. The signal is given to the acceleration monitor 76 via the amplifier 74 via the extension cable 75. The acceleration monitor 76 includes a display unit 77 such as an LCD, and is configured to output an alarm stop signal when vibration level data or preset acceleration is generated by power supply from the power input terminal. .

今、特許文献1の断線検出装置を非特許文献1に開示された加速度モニターに適用したとしても、その構成は図5に示す様にチャージアンプ51,52の後段の検出出力を比較している為にヨーレートセンサ50や図8に示す圧電型加速度センサ72からチャージアンプ74(51,52)までのセンサケーブル73の断線状態を検出することが出来ない。従って、ヨーレートセンサ50や圧電型加速度センサ72の異状状態やセンサケーブルの断線を検出することが出来ない課題を有していた。   Now, even if the disconnection detection device of Patent Document 1 is applied to the acceleration monitor disclosed in Non-Patent Document 1, the configuration compares the detection outputs of the subsequent stages of the charge amplifiers 51 and 52 as shown in FIG. Therefore, the disconnection state of the sensor cable 73 from the yaw rate sensor 50 or the piezoelectric acceleration sensor 72 shown in FIG. 8 to the charge amplifier 74 (51, 52) cannot be detected. Therefore, there is a problem that the abnormal state of the yaw rate sensor 50 and the piezoelectric acceleration sensor 72 and the disconnection of the sensor cable cannot be detected.

更に、上述の非特許文献1に記載の断線検出装置の様な圧電型加速振動型センサ72では被測定体の振動に応じた電荷Qを図9の様に出力するため、チャージアンプ74と圧電型加速度センサ72間のセンサケーブル73の断線状態(×印で示す)を検出することが出来ず、断線などの異常検出が出来るのはチャージアンプ74の後段の延長ケーブル75等の電圧出力線の断線のみであった。   Furthermore, since the piezoelectric acceleration vibration type sensor 72 such as the disconnection detecting device described in Non-Patent Document 1 described above outputs the charge Q corresponding to the vibration of the measured object as shown in FIG. It is not possible to detect the disconnection state (indicated by x) of the sensor cable 73 between the type acceleration sensors 72, and it is possible to detect an abnormality such as disconnection of the voltage output line such as the extension cable 75 subsequent to the charge amplifier 74. It was only a disconnection.

図9に於いて、圧電型加速度センサ72で発生する電気エネルギは電荷Qとしとしてチャージアンプ74のオペアンプ78の非反転入力端子及び反転入力端子に供給される。オペアンプ78の非反転入力端子と出力端子間に並列接続されて挿入されたコンデンサC1及び抵抗R1戸からなる帰還回路を備えている。オペアンプ78の非反転入力端子には圧電型加速度センサ72からの電荷Qおよびオペアンプ78の出力が加えられており、反転入力端子には基準電圧Voが加えられている。オペアンプ78は、非反転入力端子の入力電荷Qと抵抗R1とコンデンサC1より定まる電圧がオペアンプ78の出力に現れる様に常に動作し、検出信号VOUTを出力端子Tに出力する。 In FIG. 9, the electric energy generated by the piezoelectric acceleration sensor 72 is supplied as the charge Q to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier 78 of the charge amplifier 74. The operational amplifier 78 includes a feedback circuit including a capacitor C1 and a resistor R1 that are connected in parallel between the non-inverting input terminal and the output terminal. The charge Q from the piezoelectric acceleration sensor 72 and the output of the operational amplifier 78 are applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 78, and the reference voltage Vo is applied to the inverting input terminal. The operational amplifier 78 always operates so that the voltage determined by the input charge Q of the non-inverting input terminal, the resistor R1, and the capacitor C1 appears at the output of the operational amplifier 78, and outputs the detection signal VOUT to the output terminal T.

従って、圧電型加速度センサで発生する電荷Qは静電気に似ており、一旦、発生した電圧を維持したまま電流を取り出すことが出来ない。例えば、電圧計を接続した場合、発生した電圧は直ちに零Vまで下がって電圧をセンサケーブル73から取り出すことが出来ない課題を有していた。
特開2000−146594号公報(図8) 株式会社電子応用73−A加速度モニター,インターネットhttp//www.aec-jpn.com/seihinservice/moniter/73-a/73aindex.htm,2004/10/13
Therefore, the charge Q generated by the piezoelectric acceleration sensor resembles static electricity, and it is impossible to take out a current while maintaining the generated voltage. For example, when a voltmeter is connected, the generated voltage immediately drops to zero V, and the voltage cannot be taken out from the sensor cable 73.
JP 2000-146594 A (FIG. 8) Electronic Application 73-A Acceleration Monitor, Internet http // www.aec-jpn.com / seihinservice / moniter / 73-a / 73aindex.htm, 2004/10/13

本発明は上述の課題を解決するために成されたもので、本発明が解決しようとする課題は、圧電型加速度センサとチャージアンプ間のセンサケーブル73の断線と圧電型センサそのものの内部断線状態および圧電型センサの劣化状態等の異常を検出することができるセンサの異状検出装置及びセンサの異状検出方法並びに加速度測定装置と加速度測定方法を提供するにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems. The problem to be solved by the present invention is that the sensor cable 73 between the piezoelectric acceleration sensor and the charge amplifier is disconnected and the internal state of the piezoelectric sensor itself is disconnected. The present invention also provides a sensor abnormality detecting device, a sensor abnormality detecting method, an acceleration measuring device, and an acceleration measuring method capable of detecting an abnormality such as a deterioration state of a piezoelectric sensor.

第1の本発明のセンサの異常検出装置は、圧電型センサ及びチャージアンプ間をセンサケーブルで接続し、チャージアンプよりセンサ出力信号を取り出す様になされたセンサの異常検出装置に於いて、センサケーブルとチャージアンプの入力コモン側間に介在された異常検出用の切換手段と、切換手段を介して、交流信号を圧電型センサに供給する電圧信号供給源と、を具備し、切換手段を切換えると共に電圧信号供給源から交流信号を圧電型センサに供給し、センサケーブルまたは圧電型センサの異常を検出する様に成したものである。   A sensor abnormality detection device according to a first aspect of the present invention is a sensor abnormality detection device in which a piezoelectric sensor and a charge amplifier are connected by a sensor cable and a sensor output signal is extracted from the charge amplifier. Switching means for detecting an abnormality interposed between the input common side of the charge amplifier and a voltage signal supply source for supplying an AC signal to the piezoelectric sensor via the switching means, and switching the switching means An AC signal is supplied from a voltage signal supply source to the piezoelectric sensor, and an abnormality of the sensor cable or the piezoelectric sensor is detected.

第2の本発明の加速度測定装置は、圧電型センサ及びチャージアンプ間をセンサケーブルで接続し、チャージアンプよりセンサ出力信号を取り出す様になされた加速度測定装置に於いて、センサケーブルとチャージアンプの入力コモン側間に介在された異常検出用の切換手段と、切換手段を介して、交流信号を圧電型センサに供給する電圧信号供給源と、チャージアンプの後段に接続された少なくともモニター手段を有する、加速度測定装置本体とを具備し、切換手段を切換えると共に電圧信号供給源から交流信号を圧電型センサに供給し、センサケーブルまたは圧電型加速度センサの異常を検出してモニター手段でモニターする様に成したものである。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an acceleration measuring apparatus in which a piezoelectric sensor and a charge amplifier are connected by a sensor cable, and a sensor output signal is extracted from the charge amplifier. An abnormality detection switching means interposed between the input common sides, a voltage signal supply source for supplying an AC signal to the piezoelectric sensor via the switching means, and at least monitoring means connected to the subsequent stage of the charge amplifier An acceleration measuring device main body, switching the switching means and supplying an AC signal from a voltage signal supply source to the piezoelectric sensor, detecting an abnormality of the sensor cable or the piezoelectric acceleration sensor, and monitoring the monitoring means. Made.

第3の本発明のセンサの異常検出方法は、圧電型センサ及びチャージアンプ間をセンサケーブルで接続し、チャージアンプよりセンサ出力信号を取り出す様になされたセンサの異常検出方法に於いて、センサケーブルとチャージアンプの入力コモン側間に介在された異常検出用の切換手段を異常検出モードに切換えるステップと、電圧信号供給源から切換手段を介して、交流信号を圧電型センサに供給するステップと、を介してセンサケーブルまたは圧電型センサの異常を検出する様に成したものである。   A sensor abnormality detection method according to a third aspect of the present invention is a sensor abnormality detection method in which a piezoelectric sensor and a charge amplifier are connected by a sensor cable and a sensor output signal is extracted from the charge amplifier. Switching the abnormality detection switching means interposed between the input common side of the charge amplifier to the abnormality detection mode, supplying an AC signal from the voltage signal supply source to the piezoelectric sensor via the switching means, An abnormality of the sensor cable or the piezoelectric sensor is detected via the.

第4の本発明の加速度測定方法は圧電型センサ及びチャージアンプ間をセンサケーブルで接続し、チャージアンプよりセンサ出力信号を取り出す様になされた加速度測定方法に於いて、センサケーブルとチャージアンプの入力コモン側間に介在された異常検出用の切換手段を異常検出モードに切換えるステップと、電圧信号供給源から切換手段を介して、交流信号を圧電型センサに供給するステップとを具備しチャージアンプの後段に接続された少なくともモニター手段を有する、加速度測定装置本体で前記切換手段を切換えると共に前記電圧信号供給源から交流信号を圧電型センサに供給し、センサケーブルまたは圧電型加速度センサの異常を検出して記モニター手段でモニターする様に成したものである。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an acceleration measuring method in which a piezoelectric sensor and a charge amplifier are connected by a sensor cable, and a sensor output signal is extracted from the charge amplifier. A step of switching an abnormality detection switching means interposed between the common sides to an abnormality detection mode; and a step of supplying an AC signal from the voltage signal supply source to the piezoelectric sensor via the switching means. At least the monitoring means connected to the subsequent stage, the switching means is switched by the main body of the acceleration measuring device, and an AC signal is supplied from the voltage signal supply source to the piezoelectric sensor to detect an abnormality in the sensor cable or the piezoelectric acceleration sensor. This is designed to be monitored by the monitoring means.

斯かる、本発明に依れば、センサケーブルの断線状態を検出することができると共に圧電型加速度センサ内のワイヤが断線しているか否か或いは、センサ本体の劣化状態の判断も可能なセンサの異常検出装置とセンサの異常検出方法並びに加速度測定装置と加速度測定方法を得ることができる。   Thus, according to the present invention, it is possible to detect the disconnection state of the sensor cable and determine whether the wire in the piezoelectric acceleration sensor is disconnected or whether the sensor body can be deteriorated. An abnormality detection device, a sensor abnormality detection method, an acceleration measurement device, and an acceleration measurement method can be obtained.

以下、本発明の1形態例を示すセンサの異常検出装置および加速度測定装置の構成を図1乃至図4によって説明する。図1は本発明のセンサの検出装置を内蔵した加速度測定装置の全体を示す系統図、図2は本発明の断線検出の原理を説明するための原理図、図3は本発明のセンサの検出装置の動作説明用のフローチャート、図4は本発明に用いるセンサの具体的構成図及び原理説明図である。   A configuration of a sensor abnormality detecting device and an acceleration measuring device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a system diagram showing an entire acceleration measuring apparatus incorporating a sensor detection device of the present invention, FIG. 2 is a principle diagram for explaining the principle of disconnection detection of the present invention, and FIG. 3 is a sensor detection of the present invention. FIG. 4 is a specific configuration diagram and principle explanatory diagram of a sensor used in the present invention.

図1に於いて、1は被測定体2が載置されたベースで、被測定体2には所定の振動が与えられていて、この被測定体2の振動速度や加速度を測定する加速度測定装置10は圧電型センサ3、チャージアンプ5、加速度測定装置本体7等より構成されている。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a base on which a measurement object 2 is placed. A predetermined vibration is applied to the measurement object 2, and acceleration measurement for measuring the vibration speed and acceleration of the measurement object 2. The device 10 includes a piezoelectric sensor 3, a charge amplifier 5, an acceleration measuring device body 7, and the like.

圧電型センサ3はチタン酸バリウム等の所定厚みの誘電体の上下に電極を配設し、電界内で電気分極を起こさせるようにし、圧電型センサ3に振動を与えた時に発生する電位を取り出して構造物の動的振動解析、梱包物の落下試験等の振動や加速度を測定するもので、種々の圧電型センサが市販されている。図4(A)に示す圧電型加速度センサ3aは感度が400pc/m/s、測定加速度が2000m/sの超高感度のセンサを示すものである。 The piezoelectric sensor 3 is provided with electrodes above and below a dielectric having a predetermined thickness, such as barium titanate, so as to cause electric polarization in an electric field, and a potential generated when vibration is applied to the piezoelectric sensor 3 is taken out. Various piezoelectric sensors are commercially available for measuring vibrations and accelerations such as dynamic vibration analysis of structures and drop tests of packages. The piezoelectric acceleration sensor 3a shown in FIG. 4 (A) is an ultra-sensitive sensor having a sensitivity of 400 pc / m / s 2 and a measured acceleration of 2000 m / s 2 .

図4(A)の圧電型加速度センサ3aに於いて、3bはアルミニュームなどの金属からなる円筒状ケーシングであり、このケーシング3bの下面にベース3cを設け、上面にBNC等の同軸ケーブル用の接栓座(レセプタ)3cを配設し、ケーシング3b内にチタン酸バリウム等の円盤状バルク体の上下に電極3e,3f[図4(B)参照]を配設したセンサ素子3dは緩衝部材を介して、ケーシング3b内に揺動可能に配設されている。   In the piezoelectric acceleration sensor 3a of FIG. 4A, 3b is a cylindrical casing made of metal such as aluminum, and a base 3c is provided on the lower surface of the casing 3b, and a coaxial cable such as BNC is provided on the upper surface. A sensor element 3d in which a receptacle 3c is provided and electrodes 3e and 3f [see FIG. 4B] are provided above and below a disk-like bulk body such as barium titanate in a casing 3b is a buffer member. Is disposed in the casing 3b so as to be swingable.

上述のセンサ素子3dのバルクの上下に図4(B)の様に電極3e,3fを付け、そこに電圧Vボルトを加えるとセンサ素子3dには電界Eが印加される。今、センサ素子3dの厚さdが一定で電界Eが一様と考えと、電界EはV/d(v/m)で表すことが出来る。電界印加の瞬間にセンサ素子3dの電荷Qに等しい電流iが流れ、電荷Qは電流idtを0から∞まで積分した値と等しくなり、誘電体で構成されたセンサ素子3dのバルク内の荷電粒子が電界Eの印加により微小に変化し電気双極子3gを生ずる電気分極を誘起する、この時、電気双極子3gの終端を中和するため電極3eのマイナスの分極電荷Q及び電極3fのプラスの分極電荷Qがバルク中に流れ込むことに対応している。ここで、電荷Q=Q+Qとなり、Qは0から無限大までのidtを積分したQ=∫idtとなる。この様な、電気分極されたセンサ素子3dは電気分極に比例して機械的な歪を生じ、この現象は可逆性を有し、センサ素子3dに機械的な歪を作用させた際に生ずる電気分極時に発生する電位は歪の大きさに比例することになる。圧電型センサ3ではこの様な圧電効果のあるセンサが用いられている。 When electrodes 3e and 3f are provided above and below the bulk of the sensor element 3d as shown in FIG. 4B and voltage V is applied thereto, an electric field E is applied to the sensor element 3d. Now, assuming that the thickness d of the sensor element 3d is constant and the electric field E is uniform, the electric field E can be expressed by V / d (v / m). A current i equal to the charge Q of the sensor element 3d flows at the moment of application of the electric field, and the charge Q becomes equal to a value obtained by integrating the current idt from 0 to ∞. There induce electrical polarization occurring micro altered electric dipole 3g by application of an electric field E, plus this time, the negative polarization charge electrode 3e to neutralize the end of the electric dipole 3g Q b and the electrode 3f polarization charge Q f correspond to flow into the bulk. Here, charge Q = Q b + Q f , and Q is Q = ∫idt obtained by integrating idt from 0 to infinity. Such an electrically polarized sensor element 3d generates mechanical strain in proportion to the electrical polarization, and this phenomenon is reversible, and the electrical strain generated when mechanical strain is applied to the sensor element 3d. The potential generated during polarization is proportional to the magnitude of strain. The piezoelectric sensor 3 uses a sensor having such a piezoelectric effect.

圧電型センサ3の接栓座3bには図1に示す様にセンサケーブル4の先端に取り付けられた接栓(プラグ)と螺合され、センサケーブル4の他端の一方はチャージアンプ5内のオペアンプOPの反転入力端子に接続され、センサケーブル4の他端は切換手段を構成するスイッチ9の可動接点aに接続される。オペアンプOPの出力端子と反転入力端子間にはフィードバック用の抵抗R1及び積分用のコンデンサC1から成る並列回路が接続されている。スイッチ9の固定接点bはオペアンプOPの非反転端子とチャージアンプ5の基準電源Vに接続され、スイッチ9の固定接点cは交流信号を発生する電圧信号供給源11に接続されている。 As shown in FIG. 1, the plug seat 3 b of the piezoelectric sensor 3 is screwed with a plug (plug) attached to the tip of the sensor cable 4, and the other end of the sensor cable 4 is in the charge amplifier 5. Connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP, the other end of the sensor cable 4 is connected to the movable contact a of the switch 9 constituting the switching means. A parallel circuit comprising a feedback resistor R1 and an integrating capacitor C1 is connected between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier OP. A fixed contact b of the switch 9 is connected to the reference power supply V 0 which non-inverting terminal and the charge amplifier 5 of the operational amplifier OP, a fixed contact c of the switch 9 is connected to a voltage signal source 11 for generating an AC signal.

チャージアンプ5のオペアンプOPの出力は延長ケーブル5を介して加速度測定装置7のアナログーデジタル変換回路(ADC)12に供給される。ADC12でデジタルデータに変換された測定用の速度データや加速度データは出力端子Tにコンピュータ(CPU)13を介して出力される。又、圧電型センサ3の劣化状態やセンサケーブル4の断線状態の出力は出力端子T,Tに出力される。14は加速度測定装置本体7の筐体に取り付けられた各種操作用のキー群からなる操作部、15は筐体の所定位置に取り付けられたモニター用のLCD等の表示手段、16及び17はCPU13が通常有するワーク用のRAM及びROMである。 The output of the operational amplifier OP of the charge amplifier 5 is supplied to the analog-digital conversion circuit (ADC) 12 of the acceleration measuring device 7 through the extension cable 5. The measurement speed data and acceleration data converted into digital data by the ADC 12 are output to the output terminal T 1 via the computer (CPU) 13. The output of the deterioration state of the piezoelectric sensor 3 and the disconnection state of the sensor cable 4 is output to the output terminals T 2 and T 3 . Reference numeral 14 denotes an operation unit composed of a group of various operation keys attached to the casing of the acceleration measuring device main body 7. Reference numeral 15 denotes display means such as a monitor LCD attached to a predetermined position of the casing. Reference numerals 16 and 17 denote CPUs 13. Are the RAM and ROM for work normally possessed by.

上述の加速度測定装置10ではスイッチ9と電圧信号供給源11とをチャージアンプ5とは別体化し、加速度測定装置本体7内に設けたが、図2に示す様に、スイッチ9と電圧信号供給源11とをチャージアンプ5内に配設するように成すことを可とする。又、圧電型センサ3を構成する図4(A)に示したケーシング3b内にチャージアンプ5やスイッチ9並びに電圧信号源11に電源端子を設ける様にしても良い。   In the acceleration measuring apparatus 10 described above, the switch 9 and the voltage signal supply source 11 are separated from the charge amplifier 5 and are provided in the acceleration measuring apparatus main body 7. However, as shown in FIG. It is possible to arrange the source 11 in the charge amplifier 5. Further, a power supply terminal may be provided in the charge amplifier 5, the switch 9, and the voltage signal source 11 in the casing 3 b shown in FIG. 4A constituting the piezoelectric sensor 3.

次に、図2(A)及び図2(B)に基づいて、センサケーブル4の断線状態を検出する場合の動作を説明する。図2(A)に於いて、チャージアンプ5のオペアンプOPの非反転入力端子のコモン側を切り離してスイッチ9の固定接点bを介して基準電圧源V0に接続し、スイッチ9の可動切片aはセンサケーブル4を介して加速度センサ3の一端に接続し、電圧信号供給源11に接続されたスイッチ9の固定接点cは可動接片aを介して既知の交流の電圧信号Vを加速度センサ3に供給する。即ち、スイッチ9の可動接片aが固定接点bに接続された加速度測定状態からスイッチ9の可動接片aを固定接点C側に切換えて、圧電型加速度センサ3の異常を検出するようにする。圧電型加速度センサ3は等価的には図3(A)の様に電荷Qを発生する電荷発生器CGに並列にコンデンサCと抵抗Rの並列回路が接続された構成とされ、圧電効果により生じた電荷QはコンデンサCに蓄えられ電圧として現れる。等価回路中の抵抗Rは非常に大きいので外部へリークしなければかなり長い間その値を保持するが、センサ素子3d内で発生する電気エネルギは一旦発生した電圧を維持したまま電流として取り出すことが出来ない。従って、負荷抵抗を接続しても図4(B)に示すQの様に電荷がリークして、次第に零ボルトまで降下してしまう為に従来の特許文献1の様にチャージアンプ5の後段からの電圧を検出する為にセンサケーブル4や圧電型加速度センサの断線や異常の検出が出来ずに延長ケーブル75の断線検出のみとなっていた。 Next, based on FIG. 2 (A) and FIG. 2 (B), the operation | movement in the case of detecting the disconnection state of the sensor cable 4 is demonstrated. In FIG. 2A, the common side of the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP of the charge amplifier 5 is disconnected and connected to the reference voltage source V0 through the fixed contact b of the switch 9, and the movable piece a of the switch 9 is connected to one end of the acceleration sensor 3 through the sensor cable 4, the voltage signal supply source 11 fixed contacts connected switch 9 c is an acceleration sensor 3 a voltage signal V s of known AC through a movable contact piece a To supply. That is, the movable contact piece a of the switch 9 is switched to the fixed contact C side from the acceleration measurement state in which the movable contact piece a of the switch 9 is connected to the fixed contact b, and an abnormality of the piezoelectric acceleration sensor 3 is detected. . Piezoelectric acceleration sensor 3 is equivalently to the parallel circuit of the capacitor C s and a resistor R s in parallel with the charge generator CG that generates charges Q as shown in FIG. 3 (A) is connected configuration, the piezoelectric effect charge Q generated by appears as a voltage stored in the capacitor C s. Since the resistance R s in the equivalent circuit is very large, if it does not leak to the outside, the value is maintained for a very long time, but the electric energy generated in the sensor element 3d is taken out as a current while maintaining the generated voltage once. I can't. Therefore, even if a load resistor is connected, the charge leaks as indicated by Q shown in FIG. 4B and gradually drops to zero volt. Therefore, the disconnection or abnormality of the sensor cable 4 or the piezoelectric acceleration sensor cannot be detected, and only the disconnection of the extension cable 75 is detected.

そこで、本発明では、圧電型加速度センサ3の等価コンデンサの値をCとし、スイッチ9を介して、電圧信号供給源11から既知の交流の電圧信号Vを圧電型加速度センサ3に供給すると、既知の電圧信号Vが圧電型加速度センサ3によって、電荷Qに変換され、通常の速度又は加速度測定時と同様の電荷信号を電圧測定するように構成することでチャージアンプ5により電圧出力Voutに変換するようにしている。 Therefore, in the present invention, when the value of the equivalent capacitor of the piezoelectric acceleration sensor 3 is C s and a known alternating voltage signal V s is supplied from the voltage signal supply source 11 to the piezoelectric acceleration sensor 3 via the switch 9. The known voltage signal V s is converted into a charge Q by the piezoelectric acceleration sensor 3, and a voltage output V is output from the charge amplifier 5 by measuring the voltage of a charge signal similar to that during normal speed or acceleration measurement. It converts to out .

上述の電荷Qはコンデンサの容量値Cと既知の電圧信号Vとの間には数1に示す関係がある。 Charge Q of the above relationship shown in the equation 1 between the capacitance values C s and known voltage signal V s of capacitor.

(数1) Q=C×V・・・(1) (Equation 1) Q = C s × V s (1)

更に、電荷Qはチャージアンプ5内の積分コンデンサC1の容量値をCとすると出力電圧Voutは数2で表すことが出来る。 Moreover, the charge Q is the capacitance of the integrating capacitor C1 of the charge amplifier 5 the output voltage V out and the C 0 can be expressed by the number 2.

(数2) Vout=C/C・・・(2) (Expression 2) V out = C s / C 0 (2)

従って、(1)及び(2)式より、数3が得られる。   Therefore, Formula 3 is obtained from the equations (1) and (2).

(数3) Vout=C×V/C・・・(3) (Expression 3) V out = C s × V s / C 0 (3)

依って、スイッチ9の可動接片aを固定接点c側に切換え、電圧信号供給源11から電圧信号Vを圧電型加速度センサ3に供給し、圧電型加速度センサ3を動作させた時にチャージアンプ5の出力端子T2(T3)に出力Voutが出力されていれば、チャージアンプ5のオペアンプOPの非反転端子(コモン端子)から圧電型加速度センサ3間、圧電型加速度センサ3とオペアンプOPの反転端子間のセンサケーブル4及び圧電型加速度センサ3に断線や異常の無いことが認知できる。勿論、出力電圧Voutが零であれば、上述のセンサケーブル4及び圧電型加速度センサ3の断線或いはセンサ不良が認知できる。 Depending, the charge amplifier when the switch the movable contact piece a of the switch 9 to the fixed contact c side, and supplied from the voltage signal supply source 11 a voltage signal V s to the piezoelectric type acceleration sensor 3, and operates the piezoelectric acceleration sensor 3 long as the fifth output terminal T2 (T3) is output output V out is, from the non-inverting terminal of the operational amplifier OP of the charge amplifier 5 (common terminal) between the piezoelectric type acceleration sensor 3, the piezoelectric type acceleration sensor 3 and an operational amplifier OP It can be recognized that there is no disconnection or abnormality in the sensor cable 4 and the piezoelectric acceleration sensor 3 between the inversion terminals. Of course, if the output voltage Vout is zero, it is possible to recognize the disconnection or sensor failure of the sensor cable 4 and the piezoelectric acceleration sensor 3 described above.

又、チャージアンプ5の出力電圧Voutの値の式3から圧電型加速度センサ3の容量値を求め、予め知られている圧電型加速度センサ3の規格容量値と比較することで圧電型加速度センサ3の劣化状態を判断することも出来る。この場合、オペアンプ等を用いて検出手段をハードウェアにより構成してもCPU13でソフトウェアにより構成しても良い。 Further, the capacitance value of the piezoelectric acceleration sensor 3 is obtained from the expression 3 of the value of the output voltage V out of the charge amplifier 5 and is compared with the standard capacitance value of the piezoelectric acceleration sensor 3 known in advance, thereby the piezoelectric acceleration sensor. 3 can also be judged. In this case, the detection means may be configured by hardware using an operational amplifier or the like, or may be configured by software by the CPU 13.

圧電型加速度センサ3の出力インピーダンスは図2(B)に示す等価抵抗Rが大きいのでチャージアンプを構成するオペアンプOPの入力インピーダンスとしてはFETやMOS構成のトランジスタが用いられている。図2に於いて、圧電型加速度センサの一般的なCの値は1000pF〜10000pFであり、オペアンプOPのフィードバック用の抵抗R1に並列に接続された積分コンデンサC1の容量値Cは小さいゲインの場合は数万pF、大きいゲインの場合は数百pF程度である。 Output impedance of the piezoelectric type acceleration sensor 3 are used the transistor of FET or MOS structure as the input impedance of the operational amplifier OP constituting the charge amplifier because the equivalent resistance R s is large as shown in FIG. 2 (B). In FIG. 2, the value of the common C s of the piezoelectric type acceleration sensor is 1000PF~10000pF, capacitance value C 0 of the integrating capacitor C1 connected in parallel with the resistor R1 for feedback of the operational amplifier OP is small gain In the case of, tens of thousands pF, and in the case of a large gain, it is about several hundreds pF.

上述の圧電型加速度センサ3の異常検出装置を搭載した加速度測定装置10の動作を図3のフローチャートで説明する。図1に於いて、ベース1上に配された被測定体2の加速度や速度を測定する前に、圧電型加速度センサ3の良、不良及びセンサケーブル4の断線状態をチェックするための異常検出を行なう。加速度測定装置本体の電源が投入(ステップS1)されると次の、第2ステップS2ではスイッチ9の可動接片aを固定接点c側に切換えることで、圧電型加速度センサ3の断線チェックモードと成される。圧電型加速度センサ3−センサケーブル4−チャージアンプ5−ADC12−CPU13の経路で出力端子T1に被測定体2の加速度データが出力される。   The operation of the acceleration measuring apparatus 10 equipped with the abnormality detection apparatus for the piezoelectric acceleration sensor 3 will be described with reference to the flowchart of FIG. In FIG. 1, before measuring the acceleration and speed of the measurement object 2 arranged on the base 1, an abnormality detection is performed to check whether the piezoelectric acceleration sensor 3 is good or defective and the sensor cable 4 is disconnected. To do. When the power source of the acceleration measuring apparatus main body is turned on (step S1), in the next second step S2, the movable contact piece a of the switch 9 is switched to the fixed contact c side, so that the disconnection check mode of the piezoelectric acceleration sensor 3 is set. Made. The acceleration data of the DUT 2 is output to the output terminal T1 through the path of the piezoelectric acceleration sensor 3-sensor cable 4-charge amplifier 5-ADC12-CPU13.

次の、第3ステップS3では電圧信号供給源(数V程度のOSC)11からスイッチ9を介して圧電型加速度センサ3に交流の電圧信号Vを供給する。センサケーブル4やセンサ3に断線がなければチャージアンプ5で増幅された出力信号は延長ケーブル6を介して加速度測定装置本体7のADC12でデジタル変換され、CPU13では第4ステップS4により3式に基づきVoutを演算し、Voutが測定できていれば圧電型加速度センサ3からチャージアンプ5のコモン端子(非反転入力端子)間及び圧電型加速度センサ3からチャージアンプ5の反転入力端子間に断線が無いことが解る。従ってこの場合はセンサケーブル4が断線していないNOの状態となり第5ステップS5に進んで、LCD15にOK信号を出力する。一方第4ステップS4でVoutが出力されないYESの状態では第6ステップS6に進みN0信号をLCD15に出力する。 The following provides a voltage signal V s of the AC from the third step S3 the voltage signal supply source (several V about OSC) 11 to the piezoelectric type acceleration sensor 3 through a switch 9. If the sensor cable 4 or sensor 3 is not disconnected, the output signal amplified by the charge amplifier 5 is digitally converted by the ADC 12 of the acceleration measuring device body 7 via the extension cable 6, and the CPU 13 performs the fourth step S4 based on the three equations. If V out is calculated and V out can be measured, disconnection between the piezoelectric acceleration sensor 3 and the common terminal (non-inverting input terminal) of the charge amplifier 5 and between the piezoelectric acceleration sensor 3 and the inverting input terminal of the charge amplifier 5 is disconnected. I understand that there is no. Therefore, in this case, the sensor cable 4 is in a NO state where the cable is not disconnected, and the process proceeds to the fifth step S5 to output an OK signal to the LCD 15. On the other hand, if V out is not output in the fourth step S4, the process proceeds to the sixth step S6, and the N0 signal is output to the LCD 15.

第5ステップS5の状態では次の第7ステップS7に入り、スイッチ9の可動切片aを固定接点b側に切換えて次の加速度或いは速度測定状態の測定モードとして、被側定体の加速度或いは速度の測定が行われてエンドに至る。又、第6ステップS6の状態では次の第8ステップS8に於いてセンサケーブル4の修理が行なわれてエンドにいたることになる。   In the state of the fifth step S5, the process proceeds to the next seventh step S7, where the movable piece a of the switch 9 is switched to the fixed contact b side to set the next acceleration or speed measurement state as the measurement mode. Measurements are taken to the end. In the state of the sixth step S6, the sensor cable 4 is repaired in the next eighth step S8 and the end is reached.

上述の動作説明では、センサケーブル4の断線の有無を検出したが、CPU13は3式のVoutから圧電型加速度センサ3の等価容量Cを求め予め知られている圧電型加速度センサ3の例えばテーブル化されている規格容量値と比較しセンサの著しい変化を検知して、圧電型加速度センサ3の異常を検出する様にしても良い。 In the above description of the operation, the presence or absence of disconnection of the sensor cable 4 is detected. However, the CPU 13 obtains the equivalent capacitance C s of the piezoelectric acceleration sensor 3 from the three types of Vout , for example, the known piezoelectric acceleration sensor 3. An abnormality of the piezoelectric acceleration sensor 3 may be detected by detecting a significant change in the sensor in comparison with the standard capacitance values tabulated.

本発明のセンサの異状検出装置及びセンサの異状検出方法並びに加速度測定装置と加速度測定方法によると、通常の加速度測定装置に大きな変更を行なうこと無くセンサケーブルの断線チェックを行うことが出来る。又、チャージアンプと圧電型加速度センサの接続に関して、全区間で異常確認が可能で信頼性を大幅に向上させることが出来る。更に、ユーザーにとっても、加速度や速度の測定モードで圧電型センサのつなぎ換えがなく、スイッチの切換えのみでセンサ及びセンサケーブルの断線及び異常を検知可能なものが得られる効果を生ずる。   According to the sensor abnormality detection device, the sensor abnormality detection method, the acceleration measurement device, and the acceleration measurement method of the present invention, it is possible to check the disconnection of the sensor cable without greatly changing the normal acceleration measurement device. Further, regarding the connection between the charge amplifier and the piezoelectric acceleration sensor, it is possible to confirm the abnormality in all sections, and the reliability can be greatly improved. Furthermore, there is an effect that the user can obtain a sensor that can detect disconnection and abnormality of the sensor and the sensor cable only by switching the switch without changing the connection of the piezoelectric sensor in the acceleration or speed measurement mode.

本発明の1形態例を示すセンサの異状検出装置及び加速度測定装置の系統図である。1 is a system diagram of a sensor abnormality detection device and an acceleration measurement device according to an embodiment of the present invention. 本発明のセンサの異状検出装置及び加速度測定装置の原理説明用の回路図及び圧電型センサの等価回路である。1 is a circuit diagram for explaining the principle of a sensor abnormality detection device and an acceleration measurement device according to the present invention and an equivalent circuit of a piezoelectric sensor. 本発明のセンサの異状検出装置及び加速度測定装置の断線検出時のフローチャートである。It is a flowchart at the time of the disconnection detection of the abnormality detection apparatus of the sensor of this invention, and an acceleration measuring apparatus. 本発明に用いる圧電型加速度センサの1実施例を示す外観図及び圧電型センサの動作説明図である。It is the external view which shows one Example of the piezoelectric acceleration sensor used for this invention, and operation | movement explanatory drawing of a piezoelectric sensor. 従来のセンサの異状検出装置を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the abnormality detection apparatus of the conventional sensor. 従来のセンサの異状検出装置の動作説明波形(I)である。It is operation | movement explanatory waveform (I) of the conventional abnormality detection apparatus of a sensor. 従来のセンサの異状検出装置の動作説明波形(II)である。It is operation | movement explanatory waveform (II) of the abnormality detection apparatus of the conventional sensor. 従来の加速度測定装置の系統図である。It is a systematic diagram of the conventional acceleration measuring device. 従来の加速度測定装置に用いるチャージアンプの回路図である。It is a circuit diagram of the charge amplifier used for the conventional acceleration measuring device.

符号の説明Explanation of symbols

2‥‥被測定体、3‥‥圧電型加速度センサ、4‥‥センサケーブル、5‥‥チャージアンプ、6‥‥延長ケーブル、7‥‥加速度測定装置本体、9‥‥スイッチ、10‥‥加速度測定装置、11‥‥電圧信号供給源、13‥‥CPU、15‥‥LCD、T1,T2,T3‥‥出力端子、OP‥‥オペアンプ
2 ... Measured object, 3 ... Piezoelectric acceleration sensor, 4 ... Sensor cable, 5 ... Charge amplifier, 6 ... Extension cable, 7 ... Accelerometer main unit, 9 ... Switch, 10 ... Acceleration Measuring device, 11 ... Voltage signal supply source, 13 ... CPU, 15 ... LCD, T1, T2, T3 ... Output terminal, OP ... Operational amplifier

Claims (8)

圧電型センサ及びチャージアンプ間をセンサケーブルで接続し、該チャージアンプよりセンサ出力信号を取り出す様になされたセンサの異常検出装置に於いて、
前記センサケーブルと前記チャージアンプの入力コモン側間に介在された異常検出用の切換手段と、
前記切換手段を介して、交流信号を前記圧電型センサに供給する電圧信号供給源と、
を具備し、
前記切換手段を切換えると共に前記電圧信号供給源から前記交流信号を前記圧電型センサに供給し、前記センサケーブルまたは前記圧電型センサの異常を検出する様に成したことを特徴とするセンサの異常検出装置。
In the sensor abnormality detection device, wherein the piezoelectric sensor and the charge amplifier are connected by a sensor cable, and the sensor output signal is extracted from the charge amplifier.
Anomaly detection switching means interposed between the sensor cable and the input common side of the charge amplifier,
A voltage signal supply source for supplying an AC signal to the piezoelectric sensor via the switching means;
Comprising
Abnormality detection of the sensor characterized by switching the switching means and supplying the AC signal from the voltage signal supply source to the piezoelectric sensor to detect abnormality of the sensor cable or the piezoelectric sensor. apparatus.
前記切換手段と前記電圧信号供給源を前記チャージアンプに内蔵させたことを特徴とする請求項1記載のセンサの異常検出装置。   2. The sensor abnormality detection device according to claim 1, wherein the switching means and the voltage signal supply source are built in the charge amplifier. 前記圧電型センサの容量値を予め判断値としてレジストし、前記チャージアンプの出力電圧値から該圧電型センサの異常を検出するように成したことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のセンサの異常検出装置。   The capacitance value of the piezoelectric sensor is registered as a judgment value in advance, and an abnormality of the piezoelectric sensor is detected from the output voltage value of the charge amplifier. Sensor abnormality detection device. 圧電型センサ及びチャージアンプ間をセンサケーブルで接続し、該チャージアンプよりセンサ出力信号を取り出す様になされた加速度測定装置に於いて、
前記センサケーブルと前記チャージアンプの入力コモン側間に介在された異常検出用の切換手段と、
前記切換手段を介して、交流信号を前記圧電型センサに供給する電圧信号供給源と、
前記チャージアンプの後段に接続された少なくともモニター手段を有する、加速度測定装置本体と
を具備し、
前記切換手段を切換えると共に前記電圧信号供給源から前記交流信号を前記圧電型センサに供給し、前記センサケーブルまたは前記圧電型加速度センサの異常を検出して前記モニター手段でモニターする様に成したことを特徴とする加速度測定装置。
In an acceleration measuring apparatus configured to connect a piezoelectric sensor and a charge amplifier with a sensor cable and take out a sensor output signal from the charge amplifier.
Anomaly detection switching means interposed between the sensor cable and the input common side of the charge amplifier,
A voltage signal supply source for supplying an AC signal to the piezoelectric sensor via the switching means;
An acceleration measuring device main body having at least monitoring means connected to a subsequent stage of the charge amplifier,
The switching means is switched and the AC signal is supplied from the voltage signal supply source to the piezoelectric sensor, and an abnormality of the sensor cable or the piezoelectric acceleration sensor is detected and monitored by the monitoring means. An acceleration measuring device characterized by the above.
前記切換手段と前記電圧信号供給源を前記チャージアンプ又は前記加速度測定装置本体に内蔵させたことを特徴とする請求項4記載の加速度測定装置。   5. The acceleration measuring device according to claim 4, wherein the switching means and the voltage signal supply source are built in the charge amplifier or the acceleration measuring device main body. 前記圧電型センサの容量値を予め判断値としてレジストし、前記チャージアンプの出力電圧値から該圧電型センサの異常を検出するように成し前記加速度測定装置本体でモニターする様に成したことを特徴とする請求項4又は請求項5記載の加速度測定装置。   The capacitance value of the piezoelectric sensor is registered as a judgment value in advance, and the abnormality of the piezoelectric sensor is detected from the output voltage value of the charge amplifier, and is monitored by the acceleration measuring device main body. 6. The acceleration measuring apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that: 圧電型センサ及びチャージアンプ間をセンサケーブルで接続し、該チャージアンプよりセンサ出力信号を取り出す様になされたセンサの異常検出方法に於いて、
前記センサケーブルと前記チャージアンプの入力コモン側間に介在された異常検出用の切換手段を異常検出モードに切換えるステップと、
前記電圧信号供給源から前記切換手段を介して、交流信号を前記圧電型センサに供給するステップと、
を介して前記センサケーブルまたは前記圧電型センサの異常を検出する様に成したことを特徴とするセンサの異常検出方法。
In the sensor abnormality detection method in which the piezoelectric sensor and the charge amplifier are connected by a sensor cable and the sensor output signal is extracted from the charge amplifier.
Switching the abnormality detection switching means interposed between the sensor cable and the input common side of the charge amplifier to an abnormality detection mode;
Supplying an AC signal from the voltage signal supply source to the piezoelectric sensor via the switching means;
An abnormality detection method for a sensor, characterized in that an abnormality of the sensor cable or the piezoelectric sensor is detected via a cable.
圧電型センサ及びチャージアンプ間をセンサケーブルで接続し、該チャージアンプよりセンサ出力信号を取り出す様になされた加速度測定方法に於いて、
前記センサケーブルと前記チャージアンプの入力コモン側間に介在された異常検出用の切換手段を異常検出モードに切換えるステップと、
前記電圧信号供給源から前記切換手段を介して、交流信号を前記圧電型センサに供給するステップと、
を具備し、
前記チャージアンプの後段に接続された少なくともモニター手段を有する、加速度測定装置本体で前記切換手段を切換えると共に前記電圧信号供給源から前記交流信号を前記圧電型センサに供給し、前記センサケーブルまたは前記圧電型加速度センサの異常を検出して前記モニター手段でモニターする様に成したことを特徴とする加速度測定方法。
In the acceleration measuring method in which a piezoelectric sensor and a charge amplifier are connected by a sensor cable and a sensor output signal is taken out from the charge amplifier.
Switching the abnormality detection switching means interposed between the sensor cable and the input common side of the charge amplifier to an abnormality detection mode;
Supplying an AC signal from the voltage signal supply source to the piezoelectric sensor via the switching means;
Comprising
The accelerometer has at least a monitoring unit connected to the subsequent stage of the charge amplifier, and the switching unit is switched by an acceleration measuring apparatus body, and the AC signal is supplied from the voltage signal supply source to the piezoelectric sensor. An acceleration measuring method characterized in that an abnormality of a type acceleration sensor is detected and monitored by the monitoring means.
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