JP3139205B2 - Acceleration sensor - Google Patents

Acceleration sensor

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JP3139205B2
JP3139205B2 JP05066233A JP6623393A JP3139205B2 JP 3139205 B2 JP3139205 B2 JP 3139205B2 JP 05066233 A JP05066233 A JP 05066233A JP 6623393 A JP6623393 A JP 6623393A JP 3139205 B2 JP3139205 B2 JP 3139205B2
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vibrating body
acceleration sensor
piezoelectric elements
acceleration
piezoelectric element
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村 武 中
子 貴 之 金
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は加速度センサに関し、
特にたとえば、圧電体を用いた加速度センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acceleration sensor,
In particular, for example, the present invention relates to an acceleration sensor using a piezoelectric body.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は従来の加速度センサの一例を示す
図解図である。加速度センサ1は、板体2を含む。板体
2の一端は固定され、他端には重り3が取り付けられ
る。さらに、板体2の両面には、圧電素子4が形成され
る。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is an illustrative view showing one example of a conventional acceleration sensor. The acceleration sensor 1 includes a plate 2. One end of the plate 2 is fixed, and a weight 3 is attached to the other end. Further, the piezoelectric elements 4 are formed on both surfaces of the plate 2.

【0003】この加速度センサ1の板体2の面に直交す
る向きに加速度が加わると、図8に示すように、板体2
に撓みが生じる。それにより、圧電素子4には、撓みに
応じた電圧が発生する。この電圧を測定することによ
り、加速度を検出することができる。なお、重り3を取
り付けることにより、微小加速度でも板体2の撓みを大
きくすることができ、加速度センサ2の感度を良くする
ことができる。
When acceleration is applied in a direction perpendicular to the surface of the plate 2 of the acceleration sensor 1, as shown in FIG.
Bends. As a result, a voltage corresponding to the bending is generated in the piezoelectric element 4. By measuring this voltage, the acceleration can be detected. By attaching the weight 3, the deflection of the plate body 2 can be increased even with a small acceleration, and the sensitivity of the acceleration sensor 2 can be improved.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
加速度センサを自動車などに搭載した場合、自動車の進
行による加速度に比べて、道路の凹凸などによる衝撃や
振動のほうが強い場合が多い。そのため、このような片
持ち梁構造の加速度センサは、道路の凹凸による衝撃の
影響が大きく、誤動作や破損などにつながる場合があっ
た。
However, when such an acceleration sensor is mounted on an automobile or the like, the impact or vibration due to irregularities on the road is often stronger than the acceleration due to the traveling of the automobile. Therefore, the acceleration sensor having such a cantilever structure has a large influence of an impact due to unevenness of a road, which may cause a malfunction or breakage.

【0005】それゆえに、この発明の主たる目的は、微
小加速度でも高感度で検出でき、耐衝撃性の大きい加速
度センサを提供することである。
[0005] Therefore, a main object of the present invention is to provide an acceleration sensor capable of detecting a small acceleration with high sensitivity and having high shock resistance.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明は、板状の振動
体と、振動体の面上に形成される圧電素子と、振動体の
長さ方向の端部に形成される重りとを含み、圧電素子に
駆動信号を印加することによって、振動体をその長さ方
向の中央部の両側で伸びと縮みとが逆となるような長さ
振動をするようにした、加速度センサである。また、こ
の発明は、板状の振動体と、振動体の面上に形成される
圧電素子と、振動体の両端を固定するためのフレーム
と、振動体の長さ方向の両端部に形成される重りとを含
み、圧電素子に駆動信号を印加することによって、振動
体をその長さ方向の中央部の両側で伸びと縮みとが逆と
なるような長さ振動をするようにし、振動体の長さ方向
の中央部に対応するフレーム部分を支持するようにし
た、加速度センサである。
The present invention includes a plate-shaped vibrator, a piezoelectric element formed on a surface of the vibrator, and a weight formed at a longitudinal end of the vibrator. This is an acceleration sensor in which a driving signal is applied to a piezoelectric element to cause a vibrating body to vibrate in length such that expansion and contraction are reversed on both sides of a central portion in the length direction. Further, the present invention provides a plate-shaped vibrating body, a piezoelectric element formed on a surface of the vibrating body, a frame for fixing both ends of the vibrating body, and formed at both ends in the longitudinal direction of the vibrating body. By applying a drive signal to the piezoelectric element, the vibrating body is caused to vibrate in a length such that expansion and contraction are reversed on both sides of a central portion in the length direction of the vibrating body. Is an acceleration sensor configured to support a frame portion corresponding to a central portion in the length direction of the frame.

【0007】[0007]

【作用】振動体の面上に形成された圧電素子に信号を印
加することにより、振動体を長さ方向に振動させること
ができ、振動体に慣性が与えられる。この状態で、振動
体の面に直交するように加速度が加わると、振動体に撓
みが生じる。このとき、振動体の両端部に重りが取り付
けられることにより、フレームの支持部分を中心として
フレームが撓み、加速度による振動体の撓みが大きくな
る。また、振動体の両端がフレームに固定されることに
より、耐衝撃性が大きくなる。さらに、振動体の中央部
の両側で伸びと縮みとが逆となるように振動するため、
互いの変位が吸収され、フレームへの振動漏れが少な
い。
By applying a signal to the piezoelectric element formed on the surface of the vibrating body, the vibrating body can be vibrated in the longitudinal direction, and inertia is given to the vibrating body. In this state, if acceleration is applied so as to be orthogonal to the plane of the vibrating body, the vibrating body will bend. At this time, by attaching weights to both ends of the vibrating body, the frame bends around the support portion of the frame, and the bending of the vibrating body due to acceleration increases. Further, since both ends of the vibrating body are fixed to the frame, impact resistance is increased. Furthermore, since the vibrating body vibrates so that the expansion and contraction are opposite on both sides of the center,
Mutual displacement is absorbed, and vibration leakage to the frame is small.

【0008】[0008]

【発明の効果】この発明によれば、微小な加速度が加わ
っても、振動体が大きく撓む。そのため、圧電素子に発
生する電圧が大きくなり、検出感度を高くすることがで
きる。また、この加速度センサはフレームに固定されて
いるため、耐衝撃性が大きく、自動車などに搭載して
も、道路の凹凸などによる衝撃で破損したりしない。さ
らに、振動体の振動の漏れが少ないため、安定した振動
を得ることができ、特性の安定化を図ることができる。
According to the present invention, the vibrating body is largely bent even when a slight acceleration is applied. Therefore, the voltage generated in the piezoelectric element increases, and the detection sensitivity can be increased. Further, since the acceleration sensor is fixed to the frame, the acceleration sensor has high impact resistance, and is not damaged by an impact due to unevenness of a road or the like even when mounted on an automobile or the like. Further, since there is little leakage of vibration of the vibrating body, stable vibration can be obtained, and characteristics can be stabilized.

【0009】この発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.

【0010】[0010]

【実施例】図1(A)はこの発明の一実施例を示す平面
図であり、図1(B)はその断面図である。加速度セン
サ10は、板状の振動体12を含む。振動体12は、た
とえばエリンバなどの恒弾性金属材料で形成される。振
動体12の長さ方向の中央部の一方側には、振動体12
の両面に、対向するようにして圧電素子14a,14b
が形成される。また、振動体12の長さ方向の中央部の
他方側には、振動体12の両面に、対向するようにして
圧電素子16a,16bが形成される。
FIG. 1A is a plan view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a sectional view thereof. The acceleration sensor 10 includes a plate-shaped vibrating body 12. The vibrating body 12 is formed of a constant elastic metal material such as an elinvar. One side of the central portion in the longitudinal direction of the vibrating body 12
Piezoelectric elements 14a, 14b so as to face each other.
Is formed. Further, on the other side of the center in the longitudinal direction of the vibrating body 12, piezoelectric elements 16a and 16b are formed so as to face both surfaces of the vibrating body 12.

【0011】圧電素子14aは、たとえば圧電セラミッ
クなどで形成される圧電板18aを含む。この圧電板1
8aの両面に電極20a,22aが形成される。そし
て、一方の電極22aが、振動体12に接着される。同
様に、圧電素子14bは圧電板18bを含み、その両面
に電極20b,22bが形成される。そして、一方の電
極22bが、振動体12に接着される。これらの圧電素
子14a,14bでは、圧電板18aは電極20aから
電極22aに向かって分極され、圧電板18bは電極2
0bから電極22bに向かって分極される。
The piezoelectric element 14a includes a piezoelectric plate 18a made of, for example, piezoelectric ceramic. This piezoelectric plate 1
Electrodes 20a and 22a are formed on both surfaces of 8a. Then, one electrode 22a is bonded to the vibrating body 12. Similarly, the piezoelectric element 14b includes a piezoelectric plate 18b, and electrodes 20b and 22b are formed on both surfaces thereof. Then, one electrode 22b is bonded to the vibrating body 12. In these piezoelectric elements 14a and 14b, the piezoelectric plate 18a is polarized from the electrode 20a toward the electrode 22a, and the piezoelectric plate 18b is
0b is polarized toward the electrode 22b.

【0012】また、圧電素子16a,16bは圧電板2
4a,24bを含み、圧電板24a,24bの両面には
電極26a,28aおよび電極26b,28bが形成さ
れる。そして、圧電素子16a,16bの一方の電極2
8a,28bが、振動体12に接着される。これらの圧
電素子16a,16bでは、圧電板24aは電極28a
から電極26aに向かって分極され、圧電板24bは電
極28bから電極26bに向かって分極される。
The piezoelectric elements 16a and 16b are
4a and 24b, electrodes 26a and 28a and electrodes 26b and 28b are formed on both surfaces of the piezoelectric plates 24a and 24b. Then, one electrode 2 of the piezoelectric elements 16a and 16b
8a and 28b are adhered to the vibrating body 12. In these piezoelectric elements 16a and 16b, the piezoelectric plate 24a is connected to the electrode 28a.
, And the piezoelectric plate 24b is polarized from the electrode 28b toward the electrode 26b.

【0013】振動体12の両端は、支持手段としてのフ
レーム30に支持される。フレーム30は、たとえば4
角形のループ状に形成され、その中央部に振動体12が
配置される。振動体12の長さ方向の両端には、重り3
2が取り付けられる。これらの重り32は、たとえばフ
レーム30の両面に対向して形成される。また、フレー
ム32は、振動体12の長さ方向の中央部に対応する部
分34a,34bで支持される。つまり、これらの支持
部34a,34bは、フレーム30の、振動体12に平
行する部分の中央部に位置している。
Both ends of the vibrating body 12 are supported by a frame 30 as supporting means. The frame 30 is, for example, 4
The vibrating body 12 is formed in a rectangular loop shape, and the vibrating body 12 is disposed at the center thereof. Weights 3 are provided at both ends in the longitudinal direction of the vibrating body 12.
2 is attached. These weights 32 are formed, for example, opposite to both surfaces of the frame 30. Further, the frame 32 is supported by portions 34a and 34b corresponding to the center in the length direction of the vibrating body 12. That is, these support portions 34a and 34b are located at the center of the portion of the frame 30 parallel to the vibrating body 12.

【0014】この加速度センサ10を使用するには、た
とえば図2に示すように、圧電素子14a,14bおよ
び圧電素子16a,16bに、抵抗36a,36b,3
6c,36dを介して発振回路38が接続される。この
とき、圧電素子14a,14bと圧電素子16a,16
bには、同位相の駆動信号が印加される。圧電素子14
a,14bは互いに対向するように形成され、圧電素子
16a,16bも互いに対向するように形成されている
ため、振動体12は長さ方向に振動する。また、圧電素
子14a,14bと圧電素子16a,16bとは、逆方
向に分極しているため、同位相の駆動信号によって互い
に逆方向に変位する。したがって、図1(A)の実線の
矢印に示すように、振動体12の中央部を中心として、
振動体12の一方側が伸びるとき、他方側は収縮する。
また、図1(A)の1点鎖線の矢印に示すように、振動
体12の一方側が収縮するとき、他方側は伸びる。この
ようにして、振動体12は、その長さ方向に振動する。
したがって、振動体12の両側部分の変位が吸収され、
振動体12の両端は変位しないため、フレーム30への
振動体12の振動漏れが少ない。そのため、安定した振
動を得ることができる。
To use this acceleration sensor 10, for example, as shown in FIG. 2, the piezoelectric elements 14a and 14b and the piezoelectric elements 16a and 16b are connected to resistors 36a, 36b and 3 respectively.
The oscillation circuit 38 is connected via 6c and 36d. At this time, the piezoelectric elements 14a and 14b and the piezoelectric elements 16a and 16
A drive signal having the same phase is applied to b. Piezoelectric element 14
The vibrating body 12 vibrates in the length direction because the piezoelectric elements 16a and 16b are also formed to face each other. Further, since the piezoelectric elements 14a and 14b and the piezoelectric elements 16a and 16b are polarized in opposite directions, the piezoelectric elements 14a and 14b are displaced in opposite directions by a drive signal having the same phase. Therefore, as shown by a solid arrow in FIG.
When one side of the vibrating body 12 extends, the other side contracts.
1A, when one side of the vibrating body 12 contracts, the other side elongates. In this way, the vibrating body 12 vibrates in its length direction.
Therefore, the displacement of both sides of the vibrating body 12 is absorbed,
Since both ends of the vibrating body 12 are not displaced, vibration leakage of the vibrating body 12 to the frame 30 is small. Therefore, stable vibration can be obtained.

【0015】振動体12が振動することによって、振動
体12に慣性が与えられる。この状態で、振動体12の
面に直交するように加速度が加わると、図3(A)およ
び図3(B)に示すように、振動体12に撓みが生じ
る。振動体12が撓むと、振動体12の長さ方向の両端
部に取り付けられた重り32の質量により、フレーム3
0は支持部34a,34bを中心として変形する。それ
により、加速度による振動体12の撓みが大きくなる。
この撓みにより、振動体12の振動が妨げられ、共振特
性が変化する。この共振特性の変化を測定することによ
り、加速度を検出することができる。
When the vibrating body 12 vibrates, inertia is given to the vibrating body 12. In this state, when acceleration is applied so as to be orthogonal to the surface of the vibrating body 12, the vibrating body 12 bends as shown in FIGS. 3A and 3B. When the vibrating body 12 bends, the mass of the weight 32 attached to both ends in the longitudinal direction of the vibrating body 12 causes the frame 3
0 is deformed around the support portions 34a and 34b. Thereby, the bending of the vibrating body 12 due to the acceleration increases.
Due to this bending, the vibration of the vibrating body 12 is hindered, and the resonance characteristics change. By measuring the change in the resonance characteristics, the acceleration can be detected.

【0016】加速度を測定するためには、たとえば振動
体12の撓みにより圧電素子14a,14bおよび圧電
素子16a,16bに発生する電圧が測定される。その
ために、たとえば図2に示すように、圧電素子14a,
14bが差動回路40に接続され、圧電素子16a,1
6bが差動回路42に接続される。ただし、2つの差動
回路を用いる必要はなく、差動回路40,42のうちの
どちらか1つが接続されていればよい。そして、たとえ
ば対向する圧電素子14a,14bを差動回路40に接
続することによって、駆動信号がキャンセルされ、加速
度に応じた出力信号のみが測定される。また、圧電素子
14a,14bは、それぞれ外側から内側に向かって分
極しているため、振動体12の撓みに対して逆位相の電
圧が発生する。そのため、これらの圧電素子14a,1
4bの出力電圧の差をとれば、差動回路40から大きい
出力を得ることができ、感度を良くすることができる。
また、重り32によって加速度による振動体12の歪み
を大きくすることができ、さらに感度を良くすることが
できる。
In order to measure the acceleration, for example, the voltage generated in the piezoelectric elements 14a and 14b and the piezoelectric elements 16a and 16b due to the bending of the vibrating body 12 is measured. For this purpose, for example, as shown in FIG.
14b is connected to the differential circuit 40, and the piezoelectric elements 16a, 1
6b is connected to the differential circuit 42. However, it is not necessary to use two differential circuits, and it is sufficient that one of the differential circuits 40 and 42 is connected. Then, for example, by connecting the opposing piezoelectric elements 14a and 14b to the differential circuit 40, the drive signal is canceled, and only the output signal corresponding to the acceleration is measured. In addition, since the piezoelectric elements 14 a and 14 b are polarized from the outside to the inside, voltages having phases opposite to each other are generated with respect to the bending of the vibrating body 12. Therefore, these piezoelectric elements 14a, 1
By obtaining the difference between the output voltages 4b, a large output can be obtained from the differential circuit 40, and the sensitivity can be improved.
In addition, the weight 32 can increase the distortion of the vibrating body 12 due to the acceleration, and can further improve the sensitivity.

【0017】このように、この加速度センサ10では、
重り32の質量により加速度に対して振動体12の撓み
が大きくなるため、応答性が良く、高感度とすることが
できる。また、振動体12の両端がフレーム30に支持
されているため、耐衝撃性が大きく、破損しにくい加速
度センサ10を得ることができる。したがって、たとえ
ば加速度センサ10を自動車などに搭載しても、道路の
凹凸などによる衝撃で破損されず、自動車の進行による
加速度を高感度で検出することができる。また、振動体
12はプレス打抜きやエッチングによって作製でき、低
コストで簡単に製造可能である。
As described above, in this acceleration sensor 10,
The deflection of the vibrating body 12 with respect to the acceleration is increased by the mass of the weight 32, so that the responsiveness is good and the sensitivity is high. Further, since both ends of the vibrating body 12 are supported by the frame 30, it is possible to obtain the acceleration sensor 10 which has high shock resistance and is hardly damaged. Therefore, for example, even if the acceleration sensor 10 is mounted on an automobile or the like, the acceleration sensor 10 is not damaged by an impact due to unevenness of a road or the like, and acceleration with the advance of the automobile can be detected with high sensitivity. Further, the vibrating body 12 can be manufactured by press punching or etching, and can be easily manufactured at low cost.

【0018】なお、上述の実施例では、圧電素子14
a,14bの出力電圧を差動回路40に入力した例につ
いて説明したが、もちろん差動回路42で圧電素子16
a,16bの出力電圧の差を測定してもよい。また、同
じ側に形成された圧電素子14a,16aの出力電圧の
差または圧電素子14b,16bの出力電圧の差を測定
してもよい。さらに、4つの圧電素子14a,14b,
16a,16bをブリッジ回路などに接続して、加速度
を検出することもできる。
In the above embodiment, the piezoelectric element 14
Although the example in which the output voltages a and b are input to the differential circuit 40 has been described,
The difference between the output voltages a and 16b may be measured. Alternatively, the difference between the output voltages of the piezoelectric elements 14a and 16a formed on the same side or the difference between the output voltages of the piezoelectric elements 14b and 16b may be measured. Further, four piezoelectric elements 14a, 14b,
The acceleration can also be detected by connecting 16a and 16b to a bridge circuit or the like.

【0019】また、圧電素子14a,14bの分極方向
と圧電素子16a,16bの分極方向を逆にしたが、こ
れらの圧電素子を同じ方向に分極してもよい。この場
合、圧電素子14a,14bと圧電素子16a,16b
には、互いに逆位相の駆動信号が入力される。このよう
にしても、上述の実施例と同様の振動を得ることができ
る。このような駆動方法を採用した場合、同じ側の圧電
素子14a,16aに発生する電圧および圧電素子14
b,16bに発生する電圧は同位相となる。したがっ
て、同じ側の圧電素子の出力信号を測定する場合、和動
回路を用いることによって、大きい出力を得ることがで
きる。このとき、これらの圧電素子に入力する駆動信号
は逆位相であるため、和動回路によってキャンセルする
ことができる。
Although the polarization directions of the piezoelectric elements 14a and 14b and the polarization directions of the piezoelectric elements 16a and 16b are reversed, these piezoelectric elements may be polarized in the same direction. In this case, the piezoelectric elements 14a and 14b and the piezoelectric elements 16a and 16b
, Drive signals having phases opposite to each other are input. Even in this case, the same vibration as in the above-described embodiment can be obtained. When such a driving method is adopted, the voltage generated in the piezoelectric elements 14a and 16a on the same side and the piezoelectric element 14a
The voltages generated at b and 16b have the same phase. Therefore, when measuring the output signal of the piezoelectric element on the same side, a large output can be obtained by using the summing circuit. At this time, since the drive signals input to these piezoelectric elements have opposite phases, they can be canceled by the summing circuit.

【0020】さらに、圧電素子は必ずしも4つ必要では
なく、たとえば対向する2つの圧電素子14a,14b
のみが形成されていてもよい。このように、振動体12
の両面で対向する圧電素子が形成されていれば、上述の
ような振動を励起することができる。
Further, four piezoelectric elements are not necessarily required. For example, two piezoelectric elements 14a and 14b
Only one may be formed. Thus, the vibrating body 12
If the opposing piezoelectric elements are formed on both sides, the above-described vibration can be excited.

【0021】また、図4に示すように、駆動用の圧電素
子14a,14b,16a,16bの他に、検出用圧電
素子44a,44b,44c,44dを形成してもよ
い。図4に示す実施例では、検出用圧電素子44a〜4
4dは、振動体12のフレーム30側に形成されてい
る。そして、加速度による振動体12の撓みによって検
出用圧電素子44a〜44dに発生する電圧を測定する
ことによって、加速度センサ10に加わった加速度を検
出することができる。
As shown in FIG. 4, in addition to the driving piezoelectric elements 14a, 14b, 16a and 16b, detection piezoelectric elements 44a, 44b, 44c and 44d may be formed. In the embodiment shown in FIG. 4, the detecting piezoelectric elements 44a to 44a-4
4 d is formed on the frame 30 side of the vibrating body 12. The acceleration applied to the acceleration sensor 10 can be detected by measuring the voltage generated in the detecting piezoelectric elements 44a to 44d due to the deflection of the vibrating body 12 due to the acceleration.

【0022】さらに、図5に示すように、振動体12の
一方面側に駆動用圧電素子14a,16aを形成し、振
動体12の他方面側に検出用圧電素子46を形成しても
よい。この場合、検出用圧電素子46は、振動体12の
長さ方向の中央部を中心として、線対称となるように形
成される。この加速度センサ10では、2つの駆動用圧
電素子14a,16aに発振回路38が接続され、振動
体12が振動させられる。この加速度センサ10の振動
体12に撓みが生じていないときには、検出用圧電素子
46の中央部の両側で逆の伸縮が起こるため、検出用圧
電素子46に発生する電圧が相殺される。また、加速度
が加わることによって振動体12に撓みが発生すると、
検出用圧電素子46の中央部の両側の撓み方に差が生
じ、相殺されない電圧が出力される。したがって、この
検出用圧電素子46の出力電圧を測定することによっ
て、加速度を検出することができる。
Further, as shown in FIG. 5, driving piezoelectric elements 14a and 16a may be formed on one side of the vibrating body 12, and a detecting piezoelectric element 46 may be formed on the other side of the vibrating body 12. . In this case, the detecting piezoelectric element 46 is formed so as to be line-symmetric with respect to the center in the longitudinal direction of the vibrating body 12. In the acceleration sensor 10, the oscillation circuit 38 is connected to the two driving piezoelectric elements 14a and 16a, and the vibration body 12 is vibrated. When the vibrating body 12 of the acceleration sensor 10 is not bent, the opposite expansion and contraction occurs on both sides of the center of the detecting piezoelectric element 46, so that the voltage generated in the detecting piezoelectric element 46 is canceled. Further, when the vibration body 12 bends due to the application of acceleration,
There is a difference in the way of bending on both sides of the center of the detecting piezoelectric element 46, and a voltage that is not canceled out is output. Therefore, acceleration can be detected by measuring the output voltage of the detecting piezoelectric element 46.

【0023】上述の各実施例では、金属材料などで形成
された振動体やフレームを用いたが、これらを圧電セラ
ミックで形成してもよい。この場合、振動体には、上述
の各実施例の圧電素子の代わりに、電極が形成される。
これらの電極に駆動信号を与えることによって、振動体
に長さ方向の振動をさせることができる。そして、電極
からの出力信号を測定することにより、加速度を検出す
ることができる。
In each of the embodiments described above, the vibrator and the frame made of a metal material or the like are used, but these may be made of a piezoelectric ceramic. In this case, an electrode is formed on the vibrating body instead of the piezoelectric element of each of the above embodiments.
By providing a drive signal to these electrodes, the vibrating body can be vibrated in the length direction. The acceleration can be detected by measuring the output signal from the electrode.

【0024】また、振動体12は必ずしもフレームに固
定する必要はなく、図6に示すように、片持ち梁にする
こともできる。この場合、振動体12の長さ方向の一方
に重り32が取り付けられる。このような加速度センサ
10でも、加速度によって振動体12が撓み、その撓み
に応じた出力を得ることができる。
Further, the vibrating body 12 does not necessarily need to be fixed to the frame, but may be a cantilever as shown in FIG. In this case, the weight 32 is attached to one end of the vibrating body 12 in the length direction. Also in such an acceleration sensor 10, the vibrating body 12 bends due to the acceleration, and an output corresponding to the warp can be obtained.

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

【図1】(A)はこの発明の一実施例を示す平面図であ
り、(B)はその断面図である。
FIG. 1A is a plan view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a sectional view thereof.

【図2】図1に示す加速度センサを使用するための回路
図である。
FIG. 2 is a circuit diagram for using the acceleration sensor shown in FIG.

【図3】(A)は図1に示す加速度センサに加速度が加
わったときの加速度センサの状態を示す平面図であり、
(B)はその断面図解図である。
FIG. 3A is a plan view illustrating a state of the acceleration sensor when acceleration is applied to the acceleration sensor illustrated in FIG. 1;
(B) is an illustrative sectional view thereof.

【図4】この発明の他の実施例を示す断面図解図であ
る。
FIG. 4 is an illustrative sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図5】この発明のさらに他の実施例を示す断面図解図
である。
FIG. 5 is an illustrative sectional view showing still another embodiment of the present invention.

【図6】この発明の別の実施例を示す断面図解図であ
る。
FIG. 6 is an illustrative sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図7】従来の加速度センサの一例を示す図解図であ
る。
FIG. 7 is an illustrative view showing one example of a conventional acceleration sensor.

【図8】図7に示す従来の加速度センサに加速度が加わ
ったときの状態を示す図解図である。
8 is an illustrative view showing a state when acceleration is applied to the conventional acceleration sensor shown in FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 加速度センサ 12 振動体 14a,14b 圧電素子 16a,16b 圧電素子 30 フレーム 32 重り 34a,34b 支持部 44a,44b,44c,44d 検出用圧電素子 46 検出用圧電素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Acceleration sensor 12 Vibration body 14a, 14b Piezoelectric element 16a, 16b Piezoelectric element 30 Frame 32 Weight 34a, 34b Supporting part 44a, 44b, 44c, 44d Detection piezoelectric element 46 Detection piezoelectric element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−71175(JP,A) 特開 昭53−131078(JP,A) 特開 平2−248867(JP,A) 特開 平1−302166(JP,A) 実開 平2−101277(JP,U) 実開 昭59−27466(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01P 15/09 G01P 15/10 H03H 9/24 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-51-71175 (JP, A) JP-A-53-131078 (JP, A) JP-A-2-24867 (JP, A) JP-A-1 302166 (JP, A) JP-A 2-101277 (JP, U) JP-A-59-27466 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01P 15/09 G01P 15 / 10 H03H 9/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 板状の振動体、 前記振動体の面上に形成される圧電素子、および前記振
動体の長さ方向の端部に形成される重りを含み、 前記圧電素子に駆動信号を印加することによって、前記
振動体をその長さ方向の中央部の両側で伸びと縮みとが
逆となるような長さ振動をするようにした、加速度セン
サ。
A piezoelectric element formed on a surface of the vibrating body; and a weight formed at a longitudinal end of the vibrating body, wherein a driving signal is supplied to the piezoelectric element. An acceleration sensor in which the vibrating body is vibrated by applying voltage so that the vibrating body expands and contracts in opposite directions on both sides of a central portion in the longitudinal direction.
【請求項2】 板状の振動体、 前記振動体の面上に形成される圧電素子、 前記振動体の両端を固定するためのフレーム、および前
記振動体の長さ方向の両端部に形成される重りを含み、 前記圧電素子に駆動信号を印加することによって、前記
振動体をその長さ方向の中央部の両側で伸びと縮みとが
逆となるような長さ振動をするようにし、 前記振動体の長さ方向の中央部に対応する前記フレーム
部分を支持するようにした、加速度センサ。
2. A plate-shaped vibrating body, a piezoelectric element formed on a surface of the vibrating body, a frame for fixing both ends of the vibrating body, and formed on both ends in a longitudinal direction of the vibrating body. By applying a drive signal to the piezoelectric element, the vibrating body is oscillated in length such that expansion and contraction are opposite on both sides of a central portion in the length direction thereof, An acceleration sensor configured to support the frame portion corresponding to a central portion in the length direction of the vibrator.
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