JPH01304331A

JPH01304331A - 振動センサー

Info

Publication number: JPH01304331A
Application number: JP13475088A
Authority: JP
Inventors: Norio Fukuda; 福田　紀雄
Original assignee: MEIRITSU SEIKI KK
Current assignee: MEIRITSU SEIKI KK
Priority date: 1988-05-31
Filing date: 1988-05-31
Publication date: 1989-12-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】弦術分野本発明は、振動センサーに関する。

従来技術第３図は、従来の振動センサーの一例を説明するための
回路構成図で、図中、１は周知の金属抵抗線又は半導体
素子から成るブリッジ型歪ゲージ、ｉ　ａ、〕ｂはそれ
ぞれ歪ゲージ出力端子、２は増幅器出力端子、Ａ、〜Ａ
３はそれぞれ演算増幅器で、周知のように、例えば、図
示しない片持ばりの振動片を有する振動センサーにおい
て、振動片の固定端側に与えられた外来振動に対する自
由端側の相対運動の変位を歪ゲージ１により歪量に変換
し、この歪量を電気信号として出力端子１ａと１．　ｂ
　ｌ１ｌｌより取り出し、演算増幅器Ａ１〜Ａ３により
所望のレベルまで増幅して出力端子２により出力するよ
うにしたものである。このように、振動片の変位をオー
プンループ型の回路構成により検出していた。しかしな
がら、上述の回路構成において、金属抵抗線歪ゲージを
用いた場合は感度が低く、又、半導体歪ゲージを用いた
場合は感度は高いが、振動片の大振幅の変位に対して、
ダイナミックレンジが充分広くとれない等の欠点を有す
るものであった・刀□□□ツリー本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
特に、振動片に圧電アクチュエータを用いて、クローズ
トループ回路構成とし、振動片が常に平衡状態にフィー
ドバック制御されるようにして、より高感度で直線性に
富んだ振１９Ｊセンサーを提案することを目的としてな
されたものである。

購−一−成− 本発明は、上記ｌ」的な達成するために、片持はりの振
動片を有し、該振動片の固定端側に与えられた振動に対
して、該振動片の自由端側が相対運動を起こすようにし
た振動センサーにおいて、前記振動片を圧電アクチュエ
ータとしたことを特徴としたものである。以下、本発明
の実施例に基づいて説明する。

第１図は、本発明による振動センサーの一実施例を説明
するための平面図で、図中、１０は圧電アクチュエータ
、」−１はベース、１２は固定部、］−３は錘り、」−
４は歪ゲージで、圧電アクチュエータ１０の一端がベー
ス１１の固定部１２において固定され、圧電アクチュエ
ータ１０の自由端側に錘り１３を有し、前記ベース１１
に外来振動が与えられた場合、ベース１１に対して錘り
１３が相対運動を起こすようになっており、この相対運
動の変位が歪ゲージ１４により歪量として検出される。

第２図は、第１−図に示した本発明による振動センサー
の動作原理を説明するためのブロックダイヤクラ１１て
、図中、２０は比較部、２１は歪検出部、２２は操作紙
、２３は制御回路部、２４はアンプ、２５は制動部、２
６は信号処理部で、本発明に才９いては、図示のように
、外来振動が比較部２０、つまり、圧電アクチュエータ
１０に与えられると、圧電アクチュエータ］０の変位に
対応した歪量が歪検出部２１の歪ゲージにより検出され
、この検出値から圧電アクチュエータ１０の変位が常に
平衡状態に保たれるような操作量２２が制御回路部２：
３によって決定されて、この操作量２２がアンプ２４を
介して制動部２５にす１１）還され、この制動部２５の
信号は比較部２０の圧電アクチュエータ１０に伝達され
る。而して、圧電アクチュエータ１０に伝達された信号
は、圧電アクチュエータコ−０によって機械的振動に変
換され、前記外来振動を制動する方向に作用して、−Ｉ
−述のように、圧’ｒｌｉアクチュエータ」Ｏの変位が
常に平衡状態に保たれる。而して、この時の操作量２２
は同時に信号処理部２Ｇにより所望の出力形式のデータ
に変換されて出力される。」：述のように、本発明にお
いては、振動片に圧電アクチュエータを用いて、クロー
ズトループ回路構成により外来振動に対して圧電アクチ
ュエータの変位が常に平衡状態に保持されるようにフィ
ー１〜バツク制御されているので、感度並びに直線性の
向上を図ることができる。

効　　　果以上の説明から明らかなように、本発明によると、振動
片に圧電アクチュエータを用い、フィードバック制御す
ることにより振動片の変位が常に平衡状態に保たれてい
るので、大振幅の外来振動に対しても追従可能で応答性
も良く、又、簡単な構成で感度並びに直線性の向上を図
ることができる。更に、操作量を信号処理することによ
って所望の出力形式のデータを取得することができるの
で、例えば、振動加速度計、速度又は変位制等のような
種々のセンサーへの利用分野を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１−図は、本発明による振動センサーの一実施例を説
明するための平面図、第２図は、本発明による振動セン
サーの動作原理を説明するためのブロックダイヤグラム
、第３図は、従来の振動センサーの一例を説明するため
の回路構成図である。１　・歪ゲージ、２・・・増幅器出力端子、Ａ□〜ＡＪ
・・演算増幅器、１０・・・圧電アクチュエータ、］１
・・ベース、１２・・・固定部、］−３・錘り、１４・
・歪ゲージ、２０　・比較部、２１・・歪検出部１．２
２・・・操作量、２３・・制御回路部、２４・アンプ、
２５・・・制動部、２６　・信号処理部。

Claims

【特許請求の範囲】

１、圧電アクチュエータよりなる片持ちばりの振動片と
、該振動片の自由端に設けた錘りと、該振動片の適宜の
位置に歪ゲージを設け、該歪ゲージの出力を圧電アクチ
ュエータに帰還する帰還回路とよりなる振動センサー。