JP2006220607A - Tilt sensor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば円弧底面のケース内に球状電極を配し、ケースが傾斜することで球状電極の円弧に対する位置が変化することを利用して傾斜角度を検出する傾斜センサに関する。 The present invention relates to a tilt sensor that detects a tilt angle by using, for example, a spherical electrode disposed in a case at the bottom of an arc, and the position of the spherical electrode relative to the arc changing as the case tilts.
従来から傾斜を測定するセンサは数多く提案されている。その傾斜センサの検出方法としては可変抵抗を用いるものやホール素子を用いるものなどがある。
特許文献1に示す可変抵抗を用いる方法を図15に示し、その構成及び動作を説明する。図15(a)に示すように円環部133の両側面を円形の側面部131,132で塞いだ円筒形状の傾斜センサケース130の内部に球状の移動導体134が入れられている。図15(b)に傾斜センサケース130の側面から見た断面図を示す。側面部131の円周部分の内側に導体膜138が形成されていて、その導体膜138と対向する位置にある側面部132の内側円周部には抵抗膜139が形成されている。導体膜138と抵抗膜139とは、重力によって円筒部133の最下点に位置する移動導体134によって導通させられる。今、図15(a)に示すように傾斜センサケース130を立てて、すなわち正面から見て側面部131若しくは側面部132が円形に見える姿勢で配置すると、移動導体134は円環部133の最下部の位置で安定する。この移動導体134と鉛直方向に反対の位置に導体膜138と導通する端子A135が設けられている。端子A135と円環部133を挟んで対向する位置の抵抗膜139が切り欠かれていてその双方の端部に端子B136と端子C137が設けられている。
Conventionally, many sensors for measuring inclination have been proposed. As a detection method of the tilt sensor, there are a method using a variable resistor and a method using a Hall element.
A method using a variable resistor shown in Patent Document 1 is shown in FIG. 15, and its configuration and operation will be described. As shown in FIG. 15A, a spherical moving
今、円形の側面部131,132の中心を回転軸として傾斜センサケース130を傾斜させると移動導体134が重力により円環部133の最下部に位置し続けるので、移動導体134によって導通する抵抗膜139の位置が変化する。この結果、端子A135と端子B136及び端子C137との間の抵抗値が変化する。これを電気回路シンボルで図15(c)に示す。抵抗膜139に沿って移動導体134が移動することによって、端子A135と端子B136間の抵抗膜139の長さが変化する。同様に端子A135と端子C137間の抵抗値が変化する。この結果、傾斜角度を抵抗値の変化として検出することが出来る。
この従来の移動導体が移動するタイプの傾斜センサにおいては、傾斜角度に対する移動導体の移動の容易性が検出感度を決定する大きな要因として存在する。この移動導体の移動の容易性は抵抗検出型の場合、移動導体の転がり抵抗と電気的な接触抵抗で決まる。十分小さく安定した接触抵抗とするためには、ある程度の接触圧を持って移動導体を保持する必要があり、これが移動導体の移動性を損なう大きな要因になっていた。この小さく安定した接触抵抗を得るために移動導体に加えられる接触圧が傾斜センサの検出感度を悪化させていた。 In the conventional tilt sensor in which the moving conductor moves, the ease of movement of the moving conductor with respect to the tilt angle is a major factor that determines the detection sensitivity. In the case of the resistance detection type, the ease of movement of the moving conductor is determined by the rolling resistance and the electrical contact resistance of the moving conductor. In order to obtain a sufficiently small and stable contact resistance, it is necessary to hold the moving conductor with a certain contact pressure, which is a major factor that impairs the mobility of the moving conductor. The contact pressure applied to the moving conductor in order to obtain this small and stable contact resistance has deteriorated the detection sensitivity of the tilt sensor.
この発明では、本体ケースの少なくとも内部の底面が円弧形状に形成され、その円弧形状内面に移動自在に可動電極が配され、この可動電極は案内手段により円弧形状内面の円弧形状に沿って移動可能とされ、円弧形状内面の最下部から上記案内手段によって案内方向に沿って2対の帯状電極が備えられる。この対を成す帯状電極と可動電極間に生じる静電容量によって傾斜角度を検出するようにした。 In the present invention, at least the inner bottom surface of the main body case is formed in an arc shape, and a movable electrode is arranged on the inner surface of the arc shape so that the movable electrode can move freely along the arc shape of the inner surface of the arc shape by the guide means. Two pairs of strip electrodes are provided along the guide direction from the lowermost part of the arc-shaped inner surface by the guide means. The inclination angle is detected by the capacitance generated between the pair of strip-like electrodes and the movable electrode.
以上のように、円弧形状内面に移動自在な可動電極と円弧形状内面に形成された帯状電極との間に形成される静電容量の変化によって傾斜角度を検出するようにしているため、可動電極の運動を阻害する要因としての電気的な接触抵抗を除外することができ、その分従来の抵抗検出型傾斜センサと比較して検出感度を高くすることが出来る。 As described above, since the inclination angle is detected by the change in the capacitance formed between the movable electrode movable on the arc-shaped inner surface and the strip-shaped electrode formed on the arc-shaped inner surface, the movable electrode is detected. The electrical contact resistance as a factor that hinders the movement of the sensor can be excluded, and the detection sensitivity can be increased as compared with the conventional resistance detection type inclination sensor.
以下、この発明の実施形態を図面を参照して説明する。各図面において対応する部分については、同一の参照符号をつけて重複説明を省略する。
[第1実施形態]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Corresponding portions in the drawings are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[First Embodiment]
図1にこの発明による傾斜センサの一実施例を示す。図1(a)は平面図であり、図1(b)は図1(a)のI−I線の断面図である。この実施例の傾斜センサを構成する本体ケース1は、細長い直方形の本体2の外部裏面2aと、その両端に直角な側端面2b,2cと、外部裏面2aと平行し側端面2b,2cの他端とその一端が連続した短い上面2d,2eと、これら上面2d,2eの他端間に形成された円弧形状内面3とによる本体2と、本体2の長手方向の両側面を塞ぐ側面壁4a,4bと、短い上面2d,2eの両上面に渡って取り付けられる蓋4とで構成される。なお、少なくとも本体2は電気的絶縁材で構成されている。図1(a)は、蓋4の長手方向の両端部のみ図示し中央部分を省略して示している。
FIG. 1 shows an embodiment of a tilt sensor according to the present invention. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line I-I in FIG. The main body case 1 constituting the inclination sensor of this embodiment includes an outer back surface 2a of an elongated rectangular
この本体ケース1内の円弧形状内面3上に移動自在に可動電極5が配されている。本体2の外部裏面2aを水平に配した状態で可動電極5は、円弧形状内面3の最下部に位置している。円弧形状内面3の最下部を中心として可動電極5を円弧形状内面3の円弧に沿って移動させる案内手段6が設けられている。この実施例の場合、円弧形状と直交する向きの幅の中央部分に円弧形状に沿って溝部6aが円弧形状内面3の全面に形成されている。案内手段6により案内される方向に沿って一対の帯状電極7a,7bが設けられる。この実施例では溝部6aを挟んで最下部で最も狭い間隔とし、最下部から離れるに従って徐々に間隔が拡がる帯状電極7a,7bが最下部より一方の側に延長形成されている。他方の側にももう一対の帯状電極7c,7dが、円弧形状内面の最下部の円弧方向と直交する中心線を軸として帯状電極7a,7bと対称の位置に形成されている。
A
帯状電極7a,7cおよび7b,7dは円弧形状内面3の最下部で互いに接続された一体の電極であり、帯状電極7a,7cは帯状電極7aの円弧の略中央部分から内部配線10によって本体2の長手方向一端の底部に端子a8として導出されている。この帯状電極7a,7cと内部配線10とが接続する場所は、電気的に接続すればどこでも良い。同様に帯状電極7b,7dは、内部配線11によって本体2の長手方向の一端の底部に端子b9として導出されている。
この実施例では、帯状電極7a,7bおよび7c,7dが円弧形状内面の最下部で繋がった一体の電極の例を示しているが、円弧形状内面の最下部においてそれぞれを分離した形態としても良い。したがって、参照番号を敢えて変えて表記している。帯状電極7aと7b、帯状電極7cと7d、とをそれぞれ分離した場合は、図示しないがこれらの各帯状電極と対応して上記した端子を4つ設ければよい。
The strip electrodes 7 a , 7 c and 7 b , 7 d are integral electrodes connected to each other at the bottom of the arc-shaped
In this embodiment, an example of an integral electrode in which the strip electrodes 7 a , 7 b and 7 c , 7 d are connected at the lowermost part of the arc-shaped inner surface is shown. It is good also as a form. Therefore, the reference numbers are changed and written. When the strip electrodes 7 a and 7 b and the strip electrodes 7 c and 7 d are separated from each other, four terminals described above may be provided corresponding to each strip electrode, although not shown.
図2に図1(a)に示したII−II線の拡大断面図を示し、可動電極5がII−II線上に移動した状態の図になっている。溝部6aはその延長方向と直交する断面が逆台形形状とされ、つまり溝底面20とその両側の斜面21a,21bとにより案内手段6が構成されている。
可動電極5は溝部6aのその斜面21a,21bと点接触し、円弧形状の中心を中心軸とした傾斜角度にしたがって円弧形状内面3に沿って移動する。
可動電極5と帯状電極7aとの間に静電容量Caが、可動電極5と帯状電極7bとの間に静電容量Cbが形成される。これら静電容量Ca,Cbは電極間隔が大きくなると小さくなる関係にある。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along the line II-II shown in FIG. 1A, and shows a state in which the
The
Capacitance C a between the
この静電容量Caと静電容量Cbとを電気回路シンボルで模式的に図2(b)に示す。静電容量Caと静電容量Cbとは、端子a20と端子b21との間の静電容量Cとして式(1)に示す形で求められる。 The electrostatic capacitance C a and the electrostatic capacitance C b are schematically shown in FIG. 2B by electric circuit symbols. The electrostatic capacitance C a and the electrostatic capacitance C b are obtained in the form shown in the equation (1) as the electrostatic capacitance C between the terminal a20 and the terminal b21.
〔傾斜角度の測定原理〕
傾斜角度を定量的に測定可能とするためには、可動電極5と帯状電極7a〜7d間の静電容量Cが傾斜角度によって変化する必要がある。その為にこの実施例では、一対の帯状電極の位置を円弧形状内面3の最下点から離れるに従って間隔が広がるように構成している。図1(a)に示すように、円弧形状内面3の最下点で帯状電極7a〜7dが案内手段6を構成する溝部6aに最も近く、最下点から円弧延長方向に向けて離れるに従い案内手段6からの距離が大きくなるように配置されている。すなわち、円弧形状内面3の最下点から案内手段6に対してある角度を持って帯状電極7a〜7dが形成されている。その結果、可動電極5が円弧形状内面3の最下点にある時に可動電極5と各帯状電極7a〜7d間の間隔が最も近く、最下点から離れるしたがってその間隔は徐々に大きくなる。したがって、傾斜角度が変化することで可動電極5と各帯状電極7a〜7dとの間の静電容量が変化する。
[Measurement principle of tilt angle]
In order to quantitatively measure the tilt angle, the capacitance C between the
この様子を数式を用いて説明する。図3(a)に可動電極5が案内手段6に沿って移動した際の円弧形状内面3の最下点から、可動電極5の水平方向の移動距離Xを求める図を示す。円弧形状内面3の半径をρとし、円弧形状の中心を軸とする扇形を形成する中心部の角度をθとすると移動距離Xは式(2)で求められる。ここでθは円弧形状内面3を形成する中心を軸とした本体ケース1の傾斜角度θになる。
X=2ρsinθcosθ=ρsin2θ (2)
この実施例では、可動電極5が円弧形状内面3の最下点から両側に離れるにしたがって、可動電極5の移動方向と直交する方向の可動電極5と案内手段6との距離Lが徐々に大きくなる。
図3(b)に円弧形状内面3の最下点から延長される帯状電極7aの一部分を示す。円弧形状内面3の最下点から溝部6aに対する帯状電極7aの延長方向の角度をφとすると、最下点からの可動電極5の水平方向の移動距離Xに対する距離Lは式(3)で求められる。
This will be described using mathematical expressions. FIG. 3A shows a diagram for obtaining the horizontal movement distance X of the
X = 2ρsinθcosθ = ρsin2θ (2)
In this embodiment, the distance L between the
FIG. 3B shows a part of the strip electrode 7 a extending from the lowest point of the arc-shaped
L=ρsin2θtanφ
tanφをA=tanφとすると
L=Aρsin2θ (3)
次に距離Lによる可動電極5と帯状電極との間隔dについて図3(c)に示す。ここでは、間隔dは可動電極5の円周上の一点から帯状電極が形成される円弧形状内面3の表面との間の鉛直線の長さとしている。可動電極5の移動方向と直交する向きの可動電極5の中心部の座標を原点(0,0)とし、可動電極5の半径をrとした場合、可動電極5の底部は円弧形状内面3とy軸上の座標(0,−r)で接する。ここで案内手段7は省略している。可動電極5の底部から距離L離れた点からの可動電極5との鉛直方向の間隔dは式(4)で表せる。
L = ρsin2θtanφ
When tanφ is A = tanφ, L = Aρsin2θ (3)
Next, the distance d between the
以上、示したように静電容量Cは傾斜角度θの関数となる。間隔dと電極面積Sについては、正確には可動電極5が球体の例を示したので円弧形状を考慮した式にする必要があるが、煩雑になるためここでは省略した。
以上述べたようにこの実施例によれば、傾斜角度θの変化を静電容量として検出することが可能となる。このように静電容量で傾斜角度θを検出可能とすることで、可動電極5の移動性を損なう要因は、可動電極5と案内手段6との間に発生する転がり抵抗だけになり、可動電極に対する接触圧を必要とした従来の抵抗検出型の傾斜センサと比較して検出感度を向上させることが出来る。
As described above, the capacitance C is a function of the tilt angle θ. The distance d and the electrode area S are precisely shown as an example in which the
As described above, according to this embodiment, a change in the inclination angle θ can be detected as a capacitance. Since the inclination angle θ can be detected by the capacitance as described above, the only factor that impairs the mobility of the
また、図1(a)では一対の帯状電極の位置を円弧形状内面3の最下点から離れるに従って間隔が広がるように構成した例を示したが、この発明はこの実施例に限定されない。
図4に帯状電極7a〜7cの他の実施例を示す。図4は帯状電極7a〜7cの他の実施例を示す平面図であり、図1(a)に示した側面壁と蓋は省略した図である(以降に示す傾斜センサの平面図においても側面壁と蓋は省略する)。図4(a)に示す実施例では、案内手段6を挟んで対称の位置に形成される帯状電極7a,7cと7b,7dとの間隔を円弧形状内面3の最下点において最も広く、円弧形状に沿ってその間隔が徐々に狭くなり、円弧最上点で帯状電極7a〜7cが案内手段6に最も近接するように配置している。
FIG. 1A shows an example in which the distance between the pair of strip-like electrodes is increased as the distance from the lowest point of the arc-shaped
Figure 4 shows another embodiment of a strip electrode 7 a to 7-c. Figure 4 is a plan view showing another embodiment of a strip electrode 7 a to 7-c, in a plan view of the tilt sensor shown in the side walls and the lid is a diagram omitted (later shown in FIG. 1 (a) Also omit side walls and lids). In the embodiment shown in FIG. 4A , the distance between the strip-like electrodes 7 a , 7 c and 7 b , 7 d formed at symmetrical positions with the guide means 6 interposed is set at the lowest point of the arc-shaped
このように帯状電極7a〜7cを形成し、本体2を本体2の長手方向の中央部を中心に時計方向又は反時計方向に傾斜させると、可動電極5と帯状電極7a〜7cとの間隔dが近付く方向に変化する。したがって、どちらに傾斜させても静電容量Cが大きくなる方向に変化する。
図4(b)に示す実施例では、案内手段6を挟んで対称の位置に形成される帯状電極7a,7cと7b,7dとの間隔が、一方の円弧最上点で最も狭く、そこから他方の円弧最上点に向けて一定の割合で徐々に広がり、他方の円弧形状最上点で帯状電極7aと7bとの間隔が可動電極5の直径に略等しい大きさになるように配置されている。
When the strip electrodes 7 a to 7 c are formed in this way and the
In the embodiment shown in FIG. 4B , the distance between the strip electrodes 7 a , 7 c and 7 b , 7 d formed at symmetrical positions across the guide means 6 is the narrowest at the uppermost point of one arc. gradually spread at a constant rate toward therefrom to the other arc highest point, so that the distance between the strip electrode 7 a and 7 b are substantially equal magnitude to the diameter of the
この場合は、本体2を上記のように反時計方向に傾斜させると、可動電極5と帯状電極7a〜7cとの間隔dが近付くので静電容量Cが大きくなる。時計方向に傾斜させると静電容量Cが小さくなるように変化する。このように帯状電極7a〜7cを形成すると傾斜角度θに対する静電容量Cの変化を一方向に一様に変化させることが出来る。
この容量変化を定量値に変換する一例を図5に示す。図5に示す例は、容量変化を2進数に変換するものである。増幅回路40の出力信号の位相を180°遅らせて増幅回路40の入力側に帰還する帰還回路41の中にこの実施例の傾斜センサによる静電容量を形成する端子a8と端子b9との間の静電容量Cが静電容量42として組み込まれている。増幅回路40と帰還回路41とを発振条件を満たすように設計すると、増幅回路40の出力端には静電容量42に依存した単一の周波数の発振信号が発生する。この発振信号と図示しない安定な信号基準源をもとに生成された一定時間幅のゲート信号TGとの論理積をアンドゲート44で取りその出力をカウンタ45で計数することで、静電容量Cを、すなわち傾斜角度θを数値に変換することが可能となる。このようにすることで傾斜角度θを定量的に求めることが出来る。発信周波数を例えばMHz帯に設計すれば、ゲート信号TGの時間幅はmsオーダーの時間幅で良く、高速で傾斜角度θを数値化することが出来る。
In this case, when the
An example of converting this capacity change into a quantitative value is shown in FIG. The example shown in FIG. 5 converts the capacity change into a binary number. In the feedback circuit 41 that delays the phase of the output signal of the
なお、案内手段6の一例として図2(a)に示した案内手段6を形成する2つの斜面は、この実施例の場合、球状の可動電極5と帯状電極7a,7bとの間に静電容量を形成する必要性から、帯状電極7a,7bを形成する円弧形状内面3の表面と可動電極5の中心とを結ぶ直線と、可動電極5の中心からの垂線とが成す角度α(図3(c)を参照)が45°以下の範囲で設けられると良い。
また、案内手段6の一例として示した溝部の形状は、図2(a)に示した形状に限らない。単純な溝形状でも良い。図2(c)に示すように、断面形状が長方形の浅い溝でその溝部6bの2つの角部で可動電極5を支持する。あるいはこの例の場合は可動電極5が球体であるので図2(d)に示すように、断面が浅い円弧形状とした溝部6cとしても良い。
Incidentally, two slopes forming the guide means 6 shown in FIGS. 2 (a) as an example of a guiding means 6, in this embodiment, between the
Moreover, the shape of the groove part shown as an example of the guide means 6 is not restricted to the shape shown to Fig.2 (a). A simple groove shape may be used. As shown in FIG. 2C, the
案内手段6として溝部6aが使用される場合は、可動電極5が溝部6aから外れても直ちに溝部6aに戻ると良い。そのようにした構成例を図2(a)と対応した断面図で図6(a)に示す。
円弧形状内面3の各部の断面形状は、帯状電極7a,7bの両外側で帯状電極7a,7bに接近した所から垂直部50a,50bにより一段高くなっており、その垂直部50a,50bの上部から直ちに溝部6aの両外側に遠くなるにしたがい高さが次第に高くなる斜面51,52となっている。
When the
Each part of the cross-sectional shape of the arc-shaped
この実施例の傾斜センサは、鉛直方向に働く加速度に対する応答は想定していない。しかしながら、傾斜センサを取り扱う上では、鉛直方向の加速度が働くことは避けられず、その加速度によっては可動電極5が溝部6aから外れてしまうことが容易に想定できる。この垂直部50a,50bと斜面51,52は、可動電極5が溝部6aから外れた場合に溝部6aに容易に復帰するように機能する。
案内手段6としては必ずしも溝部6aによる必要はない。図6(b)に球体である可動電極5の移動方向を側面壁によってガイドする側面壁を、案内手段6とする実施例を示す。図6(b)も案内手段による案内方向と直交する方向の本体2の断面図を示す。実施例1よりも本体2の厚さが薄くされ、側面壁4a,4bの間隔が可動電極5の直径に対してやや大きい状態とされている。つまり可動電極5の円滑な移動に影響を与えない範囲で可及的に側面壁4a,4bが可動電極5に接近している。本体2の底面が水平面に対して傾斜すると、可動電極5は側面壁4a,4bにより案内されて移動し、その状態における円弧形状内面3の最下点に位置することになる。
The tilt sensor of this embodiment does not assume a response to acceleration acting in the vertical direction. However, in handling the tilt sensor, it is inevitable that vertical acceleration acts, and it can be easily assumed that the
The guide means 6 is not necessarily required by the
側面壁4a,4bの間隔の中心。つまり円弧形状内面3の幅方向の中心線上に対し、この例では対称に帯状電極7aと7b及び7cと7d(図6(b)に7c,7dは図示していない)がそれぞれ形成されている。
可動電極5の直径と側面壁4a,4bの間隔との関係は、その差を小さくし過ぎると、可動電極5の傾斜に対する移動性を損なうことになる。したがって、傾斜角度θに対する感度を良くするためには、上記差を大きくした方が良い。しかし差を大きくすると今度は、可動電極5の移動方向と直交する方向のガタが大きくなり可動電極5と帯状電極7a,7bとの間の静電容量のバラツキが大きくなってしまう。
The center of the interval between the side walls 4a and 4b. That relative width direction of the center line of the arc-shaped
Regarding the relationship between the diameter of the
このように側面壁4a,4bの間隔と可動電極5の直径との関係は、傾斜角度θに対する静電容量の変化の精度に基づいて決定されるものである。可動電極5と両側面壁4a,4bとの間は接触抵抗を小さくさせる関係にないため、従来の抵抗検出型の傾斜センサと比較した場合、可動電極5と側面壁4a,4bとの間隔の関係は緩くてよい。
また、静電容量の精度が求められる場合には、案内手段6として図6(b)に示した側面壁4a,4bのみで対応しようとすると、側面壁4a,4bと可動電極5との間隔精度を著しく高くする必要があり製造が難しくなる。そこで傾斜センサの精度を高めたい場合は、溝部6aと併用すると良い。その場合は側面壁4a,4bと可動電極5の間隔を厳密に管理しなくても良い。この時、側面壁4a,4bは案内手段として作用するのみならず鉛直方向の加速度によって可動電極5が溝部6aから外れてしまった時に可動電極5を溝部6a上に復帰させる働きをする。
Thus, the relationship between the distance between the side walls 4a and 4b and the diameter of the
If the accuracy of the capacitance is required, the distance between the side walls 4a and 4b and the
この発明の傾斜センサは静電容量検出型であるために、帯状の電極構造を変えることで色々な作用、効果が得られるようにすることができる。図7に電極構造を変えた他の実施例を示す。図7は図2(a)と同様に案内手段6の案内方向と直交する方向の断面図である。案内手段6を形成する溝部6aは図2(a)に示した形状の溝部と同じであり、その溝部の溝底面20と斜面21a,21bの表面に可動電極5の移動通路全域に渡って共通電極60が形成され、可動電極5は共通電極60と接触して移動するように構成されている。共通電極60を設けたことで、帯状電極7aと可動電極5との間に形成される静電容量Caと帯状電極7bと可動電極5との間に形成される静電容量Cbとをそれぞれ独立に検出することが可能となる。
Since the inclination sensor of the present invention is a capacitance detection type, various actions and effects can be obtained by changing the belt-like electrode structure. FIG. 7 shows another embodiment in which the electrode structure is changed. FIG. 7 is a cross-sectional view in a direction orthogonal to the guide direction of the guide means 6 as in FIG. The
これを図7(b)に電気回路シンボルで表す。帯状電極7aに接続された端子a8と図7(a)には図示していない共通電極60と接続された端子c61との間で静電容量Caを検出することが出来る。また帯状電極5bに接続された端子b9と端子c61との間で静電容量Cbを検出することが出来る。このように可動電極5を共通電極60によって電気的に取り出すことにより、静電容量Caと静電容量Cbをそれぞれ単独に測定することが可能となる。
図7(a)の例では、溝部6aがある場合を示したが、溝部6aは無くても良い。図7(b)に示した案内手段を一対の側面壁で構成する例の場合は、円弧形状内面3の幅方向の中心線上に共通電極を配置することで電気的に同じ構成とすることが出来る。
〔接触抵抗が無視できる理由〕
可動電極5と直接接触する共通電極60を設けたことで、可動電極5と共通電極60との間に接触抵抗が生ずる。端子a8と可動電極5との間で得られる静電容量をC14とし、端子c61と可動電極5との間に発生する接触抵抗をR15とすると、その等価回路は図8のように表せる。静電容量Cと接触抵抗RによるインピーダンスZは、式(6)で表せる。
This is represented by an electric circuit symbol in FIG. Capacitance C a can be detected between a terminal a 8 connected to the strip electrode 7 a and a terminal c 61 connected to a common electrode 60 (not shown in FIG. 7A). Also it is possible to detect the electrostatic capacitance C b between the terminal b9 and the terminal c61 connected to the
In the example of FIG. 7A, the case where the
[Reason why contact resistance can be ignored]
By providing the common electrode 60 that is in direct contact with the
これは従来の抵抗検出型の傾斜センサの等価回路を示す図8(b)と比較すると容易に理解できる。すなわち検出部を形成する検出抵抗SR16と接触抵抗R15が直列に接続された関係なので、交流的な方法で検出しても検出抵抗SR16と接触抵抗R15のどちらが変化したのかを分離することは出来ない。
This can be easily understood by comparing with FIG. 8 (b) showing an equivalent circuit of a conventional resistance detection type inclination sensor. That is, since the detection resistance SR16 and the contact resistance R15 forming the detection unit are connected in series, it is impossible to separate which of the detection resistance SR16 and the contact resistance R15 has changed even if detection is performed by an AC method. .
このように静電容量型の検出とすることで、可動電極と共通電極との間の接触抵抗は無視することが出来る。したがって、原理的に従来の抵抗検出型の傾斜センサよりも高感度にすることが可能である。 In this way, by using the capacitance type detection, the contact resistance between the movable electrode and the common electrode can be ignored. Therefore, in principle, it is possible to make the sensitivity higher than that of the conventional resistance detection type inclination sensor.
共通電極を設けることで傾斜方向が容易に判別出来る他の実施例を図9に示す。図9はこの発明の一例を示す傾斜センサの平面図である。図9に示す実施例では、可動電極5の移動通路を形成する溝部6aを挟んで形成される一対の帯状電極7aと7b、帯状電極7cと7dを、それぞれ移動通路(溝部6a)を中心として非対称に形成した点が先に説明した図1(a)と異なる。この例では帯状電極7bと7cは溝部6aと平行とされ、帯状電極7aと7dは円弧形状内面3の最下点から互いに反対方向に向かって離れるに従って、徐々に溝部6aとの距離が大きくなっている。
FIG. 9 shows another embodiment in which the inclination direction can be easily distinguished by providing the common electrode. FIG. 9 is a plan view of a tilt sensor showing an example of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 9, a pair of strip-like electrodes 7 a and 7 b and strip-like electrodes 7 c and 7 d formed across a
円弧形状内面3の最下部に可動電極5が位置している。本体2を本体2の長手方向の中央部を中心に時計方向に傾斜させると、すなわち帯状電極7a,7b側が低くなると可動電極5は帯状電極7a,7b側に移動する。
その逆に本体2の長手方向の中央部を中心に反時計方向に傾斜させると、可動電極5は帯状電極7c,7d側に移動する。
そこで図9に示すように帯状電極7aを円弧形状内面3の最下点から溝部6aの延長方向に対してある角度を持たせて延長させ、帯状電極7bを最下点から溝部6aに対して平行に延長させる。このように構成して本体2を上記したように時計方向に傾斜させると、可動電極5が最下点から帯状電極7a,7b側に移動しても可動電極5と帯状電極7aとで形成される静電容量Caは変化するが、可動電極5と帯状電極8bとで形成される静電容量Cbは変化しなくなる。
The
On the contrary, when the
Therefore a strip electrode 7 a was then extended have an angle to the extension direction from the lowest point of the arc-shaped
この逆に本体2を上記したように反時計方向に傾斜させると、静電容量Caは変化せず、静電容量Cbが変化するようになる。
このように共通電極60を設けて静電容量Caと静電容量Cbとを単独で計測可能にすることで、複雑な検出手段を設けることなく、すなわち、個々の静電容量の変化の方向を判断するだけで傾斜方向と傾斜角度θを間単に検出することが可能となる。
Conversely, when the
Thus, by providing the common electrode 60 and allowing the capacitance C a and the capacitance C b to be measured independently, it is possible to provide a change in individual capacitance without providing complicated detection means. It is possible to simply detect the inclination direction and the inclination angle θ simply by determining the direction.
帯状電極の一部を削除することである特定の傾斜角度の検出を容易にした実施例を図10に示す。図10に示す実施例では、溝部6aに対して帯状電極7a〜7dが共に平行に形成され、帯状電極7aと7cはその延長方向における途中の電極の一部分が削除されている点が、先に説明した図1(a)と異なる。
このように帯状電極の一部を削除することで傾斜スイッチとして利用できる。本体2の長手方向の中央部を中心に時計方向に傾斜させると、可動電極5は帯状電極7a,7b側に移動する。今、帯状電極7a,7bは溝部6aに対して平行に形成されているため傾斜角度θを増加させても、可動電極5と帯状電極7aとの間に形成される静電容量Caは一定の値を示す。同様に静電容量Cbも一定値を示す。更に傾斜角度θを増やして可動電極5が帯状電極7aの削除部分に到達すると、電極が削除されているためにそれまで一定の値を示していた静電容量Caが急激に小さくなる。この静電容量の急激な変化をスイッチング信号として利用することで、簡単な検出手段で傾斜スイッチを実現することが可能となる。
FIG. 10 shows an embodiment in which the detection of a specific inclination angle that is to delete a part of the strip electrode is facilitated. In the embodiment shown in FIG. 10, the strip electrodes 7 a to 7 d are formed in parallel to the
Thus, it can utilize as an inclination switch by deleting a part of strip | belt-shaped electrode. Tilting around the central portion in the longitudinal direction of the
図10(a)に示す実施例では、帯状電極の削除部分80を介して円弧外側延長線上に再び帯状電極が形成されているため、2値の傾斜角度θを検出することが可能である。すなわち、一度静電容量Caが急激に小さくなった後に更に傾斜角度θを増やして行き、可動電極5が帯状電極7aが形成されている部分に到達すると再び静電容量Caが検出される。この時の傾斜角度θを2値目とすることが出来る。この検出角度は、円弧形状内面3の半径ρと可動電極5の半径r、及び削除部分を設ける位置によって任意に設定することが可能である。
In the embodiment shown in FIG. 10A, since the band-like electrode is formed again on the arc outer extension line via the band-shaped
また、この方法によれば、帯状電極上に削除部分を複数設けることで原理的には複数個の傾斜角度θを検出することが可能である。但し、傾斜角度θが一方の方向に連続的に増えた場合であり、途中、傾斜角度θが減少方向に変化すると誤検出してしまう。
これを防止するためには、図10(a)に破線で示すように案内手段に対して角度を持たせて帯状電極を配置し、傾斜角度θに対して静電容量Cが変化する構成にした上で、帯状電極の削除部分を設けるようにすると良い。そうすると容量値からも傾斜角度θが判別可能になるので、傾斜する方向が途中で変わった場合の誤検出を防ぐことができる。
Further, according to this method, it is possible in principle to detect a plurality of inclination angles θ by providing a plurality of deletion portions on the strip electrode. However, this is a case where the tilt angle θ continuously increases in one direction, and erroneously detects if the tilt angle θ changes in the decreasing direction during the process.
In order to prevent this, as shown by a broken line in FIG. 10A, the strip electrode is disposed at an angle with respect to the guide means, and the capacitance C varies with the inclination angle θ. In addition, it is preferable to provide a deletion portion of the strip electrode. As a result, the inclination angle θ can be discriminated from the capacitance value, so that it is possible to prevent erroneous detection when the inclination direction changes in the middle.
このように構成すると容量値から傾斜角度θが判別可能なので、あえて帯状電極上に削除部分を設ける必要は無いのでは、という疑問が出ると思うが、削除部分を設けることで全て容量値から傾斜角度θを判断する方法に比べて、特定の傾斜角度θ、つまり削除部分80と対応する傾斜角度θの検出手段をより簡単な構成とすることが出来る。
With this configuration, since the inclination angle θ can be determined from the capacitance value, there is a question that it is not necessary to provide a deletion part on the strip electrode, but it is possible to incline from the capacitance value by providing the deletion part. Compared to the method of determining the angle θ, the detection means for the specific inclination angle θ, that is, the inclination angle θ corresponding to the deleted
図10(b)にこの発明の傾斜センサを傾斜スイッチとして応用する場合のチャタリング現象を減少させた実施例を示す。図10(b)はこの発明の一例を示す傾斜センサの平面図である。図10(b)に示す実施例が先に説明した図10(a)と異なる点は、帯状電極の削除部分80と平行する部分の溝部6aが屈曲されている点である。
本体2の長手方向の中央部を中心に時計方向に傾斜させると、可動電極5は帯状電極7a,7b側に移動する。傾斜開始後の最初は、可動電極5と帯状電極7a,7bとで静電容量Cが形成される。その後、傾斜角度θを増加させて行くと可動電極5が屈曲部82に達すると、帯状電極8aが削除されているために静電容量Cが急激に小さくなる。ここまでの動きは前述した図10(a)と同じである。可動電極5が屈曲部82に達すると、屈曲部分82が転がり抵抗になり、可動電極5の傾斜に基づく揺り戻しを少なくすることが出来、揺り戻しに基づいて発生する静電容量Cの増減として検出されるチャタリングを減少させることが可能となる。
FIG. 10B shows an embodiment in which chattering is reduced when the tilt sensor of the present invention is applied as a tilt switch. FIG. 10B is a plan view of an inclination sensor showing an example of the present invention. The difference between the embodiment shown in FIG. 10 (b) and FIG. 10 (a) described above is that the
Tilting around the central portion in the longitudinal direction of the
このように帯状電極に屈曲部82を設けることで、傾斜角度θの検出時のチャタリングの発生を少なくすることが出来る。図10(b)に示す実施例では、円弧形状内面3の最下点の溝部6aの延長方向と直交する軸を中心線として帯状電極7aの削除部分80と屈曲部82と対称の位置に削除部分81と屈曲部83が形成されている。したがって、本体2の長手方向の中央部を中心に反時計方向に傾斜させてもチャタリングを減少させて傾斜角度θを検出することが出来る。
円弧形状延長方向に対する屈曲部82,83の角度について説明する。図10(c)に屈曲部82前後の溝部6aを拡大した図を示す。円弧形状延長方向に対する屈曲部82の角度をδとすると、円弧形状延長方向の距離xに対する溝部6a上の移動距離x‘は、x‘=x/cosδで与えられる。可動電極5がxの距離転がろうとする力に対して1/cosδを乗じて増えた分の力が可動電極5に対する転がり抵抗として働く。例えば角度δを90°とすると制動力は無限大、すなわち可動電極5は直角に曲げられた溝部6aに突き当たり、チャタリングも発生しない代わりに傾斜角度θを増やしても移動しなくなる。この状態も、傾斜センサとして使用可能である。すなわち、傾斜角度θを増やしてもセンサ出力が変化しなくなるポイントとして利用可能である。
By providing the bent portion 82 in the belt-like electrode in this way, the occurrence of chattering when detecting the tilt angle θ can be reduced. Figure In the embodiment shown in 10 (b), the position of the
The angle of the bent portions 82 and 83 with respect to the arc shape extending direction will be described. FIG. 10 (c) shows an enlarged view of the
このように角度δは0〜90°の範囲で設定可能であり、90°未満では傾斜角度θに対する感度を鈍くする働きをする。この感度を鈍くする分だけチャタリングの発生を抑制することが出来る。 As described above, the angle δ can be set in the range of 0 to 90 °, and if it is less than 90 °, the sensitivity to the inclination angle θ is reduced. The occurrence of chattering can be suppressed as much as the sensitivity is lowered.
更に効果的に傾斜角度θの検出時のチャタリングを抑える他の実施例を図11に示す。図11(a)は図10(a)に示すX−X線の断面図である。図11(a)に示す実施例は、帯状電極の削除部分80の円弧形状内面3の鉛直方向の高さを一段低くした例である。
帯状電極が7a,7cが削除されている削除部分80,81の円弧形状内面3の高さが一段低い円弧形状内面111,112となっている。円弧形状内面3の高さが一段低く形成されたあと、円弧外側延長線上で再び帯状電極7a,7cが形成されたところで再び円弧形状内面3の最下点からの円弧延長線上の高さをもつ円弧形状内面3になっている。
FIG. 11 shows another embodiment that more effectively suppresses chattering when detecting the tilt angle θ. Fig.11 (a) is sectional drawing of the XX line shown to Fig.10 (a). The embodiment shown in FIG. 11A is an example in which the height in the vertical direction of the arc-shaped
The arc-shaped
傾斜角度θが増加し可動電極5が帯状電極7a,7cの削除部分に差し掛かると可動電極5は直ちに一段低い円弧形状内面111,112に落ち込み可動電極5の揺り戻しによるチャタリングの発生を抑制することが可能になる。図11(a)に示す実施例では、説明の為に円弧形状内面3と円弧形状内面111,112との段差を大きくしているが、実施に当たってこの段差は小さくて良い。
他の実施例を図11(b)に示す。図11(b)は図10(b)で説明した屈曲部82,83が始まる屈曲点84,85の円弧形状内面3の高さを屈曲点84,85の前後より一段高くした例である。円弧形状内面3の最下点より、可動電極5の案内方向、すなわち円弧両上側に行くにしたがって、円弧形状内面3の鉛直方向の高さは次第に高くなり、屈曲点84,85まで一定の円弧を形成している。屈曲点84,85の両外側の円弧形状内面3の鉛直方向の高さは、屈曲点84,85を頂点として一旦低くなる。その後、円弧両外側に行くに従い高くなる円弧面が両外側に延長形成されている。
When the inclination angle θ increases and the
Another embodiment is shown in FIG. FIG. 11B is an example in which the height of the arc-shaped
このように屈曲点84,85付近での鉛直方向の高さを屈曲点84,85を頂点に形成することで、傾斜角度θが変化して可動電極5が屈曲点84,85を乗り越えた際、可動電極5は速やかに屈曲部82,83の低い部分に移動し安定する。
この結果、検出時の可動電極5の揺り戻しに伴うチャタリング発生をより効果的に抑制することが可能となる。
なお、図11に示す実施例では、円弧形状内面3の最下点側の屈曲点84,85を頂点にその前後の円弧形状内面3の鉛直方向の高さを低くしたが、屈曲部82,83が円弧上側で終了する部分の屈曲点についても同じような構成としてもよい。
In this way, by forming the vertical height in the vicinity of the bending points 84 and 85 with the bending points 84 and 85 as apexes, the inclination angle θ changes and the
As a result, it is possible to more effectively suppress chattering due to the swinging back of the
In the embodiment shown in FIG. 11, the vertical heights of the arc-shaped
帯状電極の形状を変えた他の実施例を図12に示す。図12に示す実施例が図1と異なる部分は、帯状電極7a,7bの延長方法における途中で幅が広くなった幅広部100aが
設けられた点である。この例では溝部6aを中心に対称の位置に配置される帯状電極7bにも幅広部100aと対称の位置に幅広部100bが形成された場合である。この幅広部は溝部を挟んで対称に形成されなくても良い。すなわち、一方だけに形成してもよい。
溝部6aを中心に対称の位置に配置される帯状電極7bの途中にも幅広部100aと対称の位置に幅広部100bが形成されている。
Another embodiment in which the shape of the strip electrode is changed is shown in FIG. The embodiment shown in FIG. 12 differs from that shown in FIG. 1 in that a wide portion 100 a that is widened in the middle of the method of extending the strip electrodes 7 a and 7 b is provided. In this example a case where the wide portion 100 b is formed at a position of the wide portion 100 a symmetric to strip electrode 7 b are placed symmetrically around the
Wide portion 100 b in the middle also a wide portion 100 a symmetrical position of the strip electrode 7 b are placed symmetrically about the
本体2の長手方向の中央部を中心に時計方向に傾斜させたときの、静電容量Cの変化する傾向を図12(b)に示す。図12(b)の横軸は、時計方向の傾斜角度θを示す。縦軸は静電容量Cの変化傾向を示す。ここで、静電容量Cの変化する絶対量の表現は、実際の変化量を表していない。傾斜角度θが0の時、可動電極5と帯状電極7a,7bとの鉛直方向の間隔dが最も小さいため、比較的大きな静電容量Cを示す。その後、傾斜角度θを増やして行くと間隔dが徐々に大きくなるために静電容量Cは減少して行く。傾斜角度θが更に増え、可動電極5が幅広部100a,100bに達すると、静電容量Cを形成する電極面積Sが大きくなるため、これまで漸次的に減少して来た静電容量Cが増加する。増加した後、帯状電極7a,7bの幅が広く形成されているために、単位傾斜角度θ当たりの静電容量Cの変化量が大きくなる。すなわち、可動電極5が幅広部100a,100bに達する前の傾斜角度θに対する静電容量Cの変化の傾きに対して、可動電極5が幅広部100a,100bの範囲にある間の傾斜角度θに対する静電容量Cの変化の傾きを大きくすることが出来る。更に傾斜角度θが増えると帯状電極7a,7bの電極幅が再び円弧形状内面3の中心部と同じ幅になるために、傾斜角度θに対する静電容量Cの変化の傾きが再び小さくなる。このように傾斜角度θに対するセンサ出力を一様なものではなく、特定の角度においてセンサ出力を増加させたり、傾斜角度θに対する分解能を上げたりすることが可能である。また逆に特定の角度におけるセンサ出力を減少させ、角度に対する分解能を小さくすることも容易である。
FIG. 12B shows a tendency of the capacitance C to change when the
このように帯状電極の形状を変化させることで、傾斜角度θに対する傾斜センサの出力に特徴を持たせることが出来る。このようなことは、図15で示した従来の傾斜センサでは実現出来なかったことである。 Thus, by changing the shape of the strip electrode, it is possible to give a characteristic to the output of the tilt sensor with respect to the tilt angle θ. This is not possible with the conventional tilt sensor shown in FIG.
図13に静電容量Cを大きく構成出来る実施例を示す。図13(a)はこの実施例の平面図を示し、図13(b)に図13(a)のXII−XII線の断面図を、図13(c)にXIII−XIII線の断面図をそれぞれ示す。この実施例では例えば比誘電率の大きなチタン酸バリウムや酸化チタン等の誘電体層を可動電極5と帯状電極7a〜7dとの間に配置することにより静電容量Cを大きく形成出来るようにしたものである。
円弧形状内面3の円弧形状に沿って誘電体層110が埋め込まれ、この誘電体層110上に図13(c)に示すように断面が円弧状の溝部6dが形成され、誘電体110の溝部6dと反対側に帯状電極7a〜7dが形成されている。この例では帯状電極7a〜7dが誘電体層110と対向しているのは、最下部から一定の範囲とされ、それより上側は誘電体層110と対向していない構成とされている。この例では誘電体層110の幅を可動電極5の直径と等しくした場合である。
FIG. 13 shows an embodiment in which the capacitance C can be increased. FIG. 13A is a plan view of this embodiment, FIG. 13B is a cross-sectional view taken along line XII-XII in FIG. 13A, and FIG. 13C is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII. Each is shown. As the dielectric layer, such as for example, specific dielectric constant greater barium titanate and titanium oxide in this embodiment can be formed large electrostatic capacitance C by placing between the
A
なお、帯状電極7a,7bまた7c,7dは溝部6dの中心線に対して対称とされている。帯状電極がこの中心線に対し、対称という点では図1に示した実施例などと同様である。
このように構成することで、可動電極5の直径の範囲内においては、帯状電極7a〜7dと可動電極5とが比誘電率の大きな誘電体110を挟んで対向するために、その範囲内の静電容量Cを大きく形成することが出来る。可動電極5の直径よりも大きな範囲に形成される帯状電極7a〜7dと可動電極5との間には誘電体層110が介在されない部分が大きくなるがお互いの間の静電的な結合は存在する。そこで、本体2を比誘電率の小さな例えばプラスチック等で構成しておき、前述したように誘電体110を例えば比誘電率の大きなチタン酸バリウムで構成する。そうすると両者の間には比誘電率で100倍以上の違いがあるので、電極間隔が広がった効果も相俟って、静電容量Cを大きく変化させることが出来る。従って、帯状電極が誘電体層110と対向しない部分に可動電極5が移動すると急激に静電容量が小さくなる。この急激な変化を傾斜スイッチとして利用することも出来る。また、帯状電極の可動電極5側を全て誘電体層110としてもよい。
The strip electrodes 7 a , 7 b and 7 c , 7 d are symmetrical with respect to the center line of the
By configuring in this way, within the range of the diameter of the
このように比誘電率の大きな誘電体を用いることで、静電容量Cを大きくすることが可能になるので帯状電極の形状を変更しなくとも容量変化を大きくすることが出来る。この構成によれば、傾斜角度θに対するセンサ出力を高分解能にした傾斜センサが実現出来ると共に傾斜スイッチとして利用して好適な傾斜センサが実現出来る。
以上述べてきたように、帯状電極と可動電極間に生じる静電容量によって傾斜角度θを検出することで、検出感度を高くすることができる。また、静電容量を形成する帯状電極の形状を工夫することで、従来の抵抗検出型の傾斜センサでは実現出来なかったセンサ出力の自由度の大きな傾斜センサを実現することが出来た。
By using a dielectric having a large relative dielectric constant in this way, the capacitance C can be increased, so that the capacitance change can be increased without changing the shape of the strip electrode. According to this configuration, it is possible to realize a tilt sensor in which the sensor output with respect to the tilt angle θ has high resolution, and it is possible to realize a suitable tilt sensor by using it as a tilt switch.
As described above, the detection sensitivity can be increased by detecting the inclination angle θ by the capacitance generated between the strip electrode and the movable electrode. In addition, by devising the shape of the strip electrode forming the electrostatic capacity, it was possible to realize a tilt sensor with a large degree of freedom in sensor output, which could not be realized with a conventional resistance detection type tilt sensor.
なお、今までの説明に用いた実施例における可動電極は球体の例を示してきたが、この発明はこの実施例に限定されない。例えば、可動電極を図14に示すそろばん玉形状とすることも可能である。図14(a)はそろばん玉形状の可動電極の平面図、図14(b)はその正面図、図14(c)は側面図である。そろばん玉形状の可動電極120の鉛直方向の両端部120aと120bを摩擦が少ない形で保持することで、これまでに説明した実施例を構成することが出来る。
要するに移動方向と直交する方向の可動電極の断面が、中心部分から移動方向と直交する外側方向に行くほど高くなる形状であれば可動電極の形状が何であってもこの発明の傾斜センサを実現することが可能である。
In addition, although the movable electrode in the Example used so far has shown the example of a sphere, this invention is not limited to this Example. For example, the movable electrode may have an abacus ball shape shown in FIG. 14A is a plan view of an abacus-shaped movable electrode, FIG. 14B is a front view thereof, and FIG. 14C is a side view thereof. By holding both
In short, the tilt sensor of the present invention can be realized regardless of the shape of the movable electrode as long as the cross section of the movable electrode in the direction orthogonal to the moving direction becomes higher from the central portion toward the outer direction orthogonal to the moving direction. It is possible.
Claims (12)
上記円弧形状内面に移動自在に配された可動電極と、
上記可動電極を円弧形状内面の円弧形状に沿って移動させる案内手段と、
上記円弧形状内面の最下部から上記案内手段によって案内方向に沿って設けられた2対の帯状電極とを備え、
対をなす帯状電極と可動電極間に生じる静電容量を検出することを特徴とする傾斜センサ。 A main body case having at least an inner bottom surface formed in an arc shape;
A movable electrode movably disposed on the arc-shaped inner surface;
Guiding means for moving the movable electrode along the arc shape of the arc-shaped inner surface;
Two pairs of strip electrodes provided along the guiding direction by the guiding means from the lowermost part of the arc-shaped inner surface;
An inclination sensor characterized by detecting a capacitance generated between a pair of strip electrodes and a movable electrode.
上記案内手段は上記可動電極を移動可能とし且つ可動電極を円弧形状内面の円弧形状に沿うように規制する一対の側壁であることを特徴とする傾斜センサ。 In claim 1 or 2,
The inclination sensor characterized in that the guide means is a pair of side walls that allow the movable electrode to move and restrict the movable electrode along the arc shape of the arc-shaped inner surface.
上記各一対の帯状電極は上記円弧形状内面の最下部から離れる従って間隔が変化することを特徴とする傾斜センサ。 In any one of Claims 1 to 3,
Each of the pair of belt-like electrodes is separated from the lowermost part of the arc-shaped inner surface, and the interval changes accordingly.
上記可動電極が上記案内手段に沿って移動する移動通路上においてこの可動電極と接触する共通電極を備えたことを特徴とする傾斜センサ。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
An inclination sensor comprising a common electrode that contacts the movable electrode on a moving path along which the movable electrode moves along the guide means.
上記各一対の帯状電極が上記移動通路を中心として非対称に形成されていることを特徴とする傾斜センサ。 In claim 5,
Each of the pair of strip electrodes is formed asymmetrically with the moving passage as a center.
上記円弧形状内面の最下部から円弧形状に沿って形成される上記各一対の帯状電極の各少なくとも一方は途中から少なくとも一部が削除されていることを特徴とする傾斜センサ。 In any one of Claims 1 thru | or 6,
An inclination sensor characterized in that at least one of each of the pair of strip-like electrodes formed along the arc shape from the lowermost part of the inner surface of the arc shape is deleted at least partway.
上記案内手段は溝部であって
上記帯状電極が少なくとも削除された位置において上記溝部が屈曲されていることを特徴とする傾斜センサ。 In claim 7,
The tilt sensor according to claim 1, wherein the guide means is a groove portion, and the groove portion is bent at a position where at least the strip electrode is removed.
上記帯状電極が少なくとも削除された部分において円弧形状内面の高さが一段と深くされていることを特徴とする傾斜センサ。 In claim 7 or claim 8,
An inclination sensor, wherein the height of the arc-shaped inner surface is made deeper at least in a portion where the strip electrode is removed.
上記屈曲された屈曲点における円弧形状内面の高さが高くされていることを特徴とする傾斜センサ。 In claim 8,
A tilt sensor characterized in that the height of the arc-shaped inner surface at the bent bending point is increased.
上記円弧形状内面の最下部から円弧形状に沿って形成される上記各一対の帯状電極の各少なくとも一方の少なくとも一部の帯幅が広がった幅広部とされていることを特徴とする傾斜センサ。 In any one of Claims 1 thru | or 6,
An inclination sensor, characterized in that at least a part of a width of at least one of each of the pair of band-shaped electrodes formed along the arc shape is formed from a lowermost part of the inner surface of the arc shape.
溝部が誘電体層で形成され、
上記各一対の帯状電極はその少なくとも一部が溝部を形成する誘電体層を挟んで対向していることを特徴とする傾斜センサ。 In claim 2 and any one of claims 4 to 11,
The groove is formed of a dielectric layer;
Each of the pair of strip electrodes is opposed to at least a part thereof with a dielectric layer forming a groove interposed therebetween.
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CN107314758A (en) * | 2017-09-01 | 2017-11-03 | 贵州省质安交通工程监控检测中心有限责任公司 | A kind of side slope skew monitoring device and monitoring method |
CN108917588A (en) * | 2018-05-30 | 2018-11-30 | 泉州科维嘉电力有限公司 | A kind of medical bedside angle measurement equipment |
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2005
- 2005-02-14 JP JP2005036195A patent/JP2006220607A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN107314758A (en) * | 2017-09-01 | 2017-11-03 | 贵州省质安交通工程监控检测中心有限责任公司 | A kind of side slope skew monitoring device and monitoring method |
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