JPH0277676A - 少なくとも一対の柔軟で長い感応部材からなる圧電センサ - Google Patents

少なくとも一対の柔軟で長い感応部材からなる圧電センサ

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JPH0277676A
JPH0277676A JP1180144A JP18014489A JPH0277676A JP H0277676 A JPH0277676 A JP H0277676A JP 1180144 A JP1180144 A JP 1180144A JP 18014489 A JP18014489 A JP 18014489A JP H0277676 A JPH0277676 A JP H0277676A
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electrode
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クロード　ボデュセル
Etienne Bolze
エティエヌ　ボルズ
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

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】 発明の背景 （発明の分野） 本発明は非常に長い感応部材を一対またはそれ以上含む
改良圧電センサに関する。
かかるセンサは種々の海上作業でハイドロホンとして使
用でき、例えば海底土層からの地震波、すなわち海上の
震源から発信した地震波が地下の地層不連続体に反射し
てもどってきたものを受信する海中地震探査に利用でき
る。
（従来技術の説明） 感応部材は圧電特性を有する基層と、この基層の両側に
配された２つの電極からなる。
基層は圧電特性を付与する処理を行った合成樹脂材料を
リボン状または柔軟な細片状としたものでもよい。素材
としては一般にＰＶＤＦ（ポリ弗化ビニリデン）、ポリ
エチレン、ＰＴＦＥ　（ポリテトラフルオロエチレン）
等が挙げられる。
柔軟な感応部材は多くの場合、平担な支持体に載置する
か円筒形芯材にらせん状に巻回するか、あるいはリボン
状または細片として用られる。通常２つずつ組合せるな
どして装置の感度を増強する。極性が互いに異なる支持
体の両側に感応部材を配置して電気的に接続することに
より、支持体の屈曲による寄生電圧と加速が補償される
。
柔軟な細片を用いることにより、波数ろ波が可能な比較
的長い一連のハイドロホンを構成できる。とりわＪす船
に曵かせた地震ストリーマ−に組み込むことにより、特
定の寄生ノイズをろ波し、船に曵かせた電源から発信さ
れた地震波に呼応して、海底土層の不連続体から反射さ
れる信号を受信するのが容易になる。
従来の装置では、２つの電極につないだ第１の感応部材
片を絶縁性円筒芯材にらせん状に巻回して圧電受信器を
形成している。第１の感応部材片の上に絶縁性の柔軟な
細片を巻回して重ねる。その上にさらに第２の感応部材
片を第１の細片と逆方向にらせん状に巻回する。２つの
感応部材片の電極と各々接触するリングを導線で接続す
ることにより、直列接続を形成する。
もう１つの従来装置では、交差させた２本のらせん状巻
線の間に音波を通す導電リボンをはさみ込むようになっ
ている。このリボンは下側巻線のすべての巻きを両側の
縁部で覆っていて、その上部電極と重ね巻きした巻線の
下部電極との間に良好な電気接点が成立し、これにより
接続の電気抵抗が小さくなり電気的信頼性が高まる。
かかる圧電センサは仏特許第２１４５０９９号あるいは
仏公開特許出願第２８０１１３２号、第２８０３４２２
号などに記述されている。
見肌至３１り 本発明は圧電特性を有する柔軟な材質でできた基層と基
板の両側に配した２つの細い電極からなる感応部材で形
成した改良圧電センサを提供するものであり、本センサ
は製造工程を簡略化し信頼性を高めるのに適している。
本発明は感応部材を交差させることにより、各感応部材
の２つの電極が少なくとももう１つの感応部材の電極の
１つと交互に電気接点をなすようにしたことを特徴とす
る。
センサは例えば少なくとも２つの感応部材を交差させる
ことにより、一方の感応部材の各電極がもう一方の感応
部材の２つの電極と交互に電気接点をなすように構成す
ればよい。
実施例によれば、少なくとも１対の感応部材を逆方向の
らせん杖に交差させながら巻回して組みひも状に編んだ
ものをセンサとしている。
この組みひもを例えばほぼ円筒状あるいは平担な芯材に
配設する。
感応部材を交差させることにより種々の利点が得られる
。
Ｉ）各対の２つの感応部材は、各々が交互に上になり下
になりすることで同じ機能を持つことになる。印加応力
に対する各々の反応がきわめて類似のものになる。各対
ごとの感応部材を異方性応力、特に加速によるものを補
償するように相互に接続させた実施例では、本発明クレ
ームのセンサはすべてノイズの影響を受けにくい。
２）感応部材を交差させて各々の電極同士の接触面積を
大幅に増大させたため、 一接続抵抗が小さくなり、帯域を広げることができる。
一各対の感応部材同士の電気的組み合せに必要な電気接
点の数が少なくてすむ。
−２本−組の感応部材の電極を形成している導電薄膜の
いずれか１つにカットがあってもほとんど影響を及ぼさ
ないため、正確な仕様を容易に得ることができる。
３）感応部材を互いに交差させることにより、装置毎の
機械的強度が保証され、機械的な結合手段を余分に設け
る必要がなくなる。
本発明のその他の特長利点は以下の非制限的実施例の説
明と添付図面から明らかとなるう。
ましい　　　の量日 感応部材は、圧電特性を持つ素材でできた細いリボン１
からなる伸長細片（図１）であり、リボン１の両面には
電極を形成する２つの導電薄膜２．３が配置されている
。
最も一般的な形態（図２）では、本発明センサは、第一
列目の感応部材Ｅ２、Ｅ３、ＥＪと第二列目の感応部材
Ｅ＋、Ｅｓを交差させてなる。二列目の部材Ｅ、は例え
ば−列目の部材Ｅ２、Ｅ３と順に交差する。部材Ｅ、は
Ｅ２の下側、Ｅ３の上側、Ｅ４の下側・・・・・・を通
るよう設けられる。最初の交差点で第１の電極２が部材
Ｅ２の第２の電極３と接触する（図３のような積層構造
）。次の交差点では、第２電極３が感応部材Ｅ、の第１
電極３と接触する。Ｅ、の電極２はＥ４との交差点で再
び接触する。同様にして、−列目の部材Ｅ、、Ｅ、、Ｅ
、は二列目の感応部材の上下を順に縫うようにして通り
、各電極はいずれも互いに２列離れている第２の感応部
材の列Ｅ、、Ｅい・・・・・・の同一電極（２または３
）と電気接点を保つ。
同列上にある感応部材間の距離はどのようなものでもよ
いが、規則正しい基盤目に配置することができる。感応
部材の間隔の如何に拘らず、本発明の交差させる方法に
より、装置にある程度の機械的強度が与えられ、また電
極間に複数の接点が形成されるための装置を構成する感
応部材を並列させることができる。感応部材が応力に反
応して発する電圧を受信して適切な前置増幅器に印加す
るには、相対する２つの電極に導体り、とＬ２をハンダ
付けすればよい。このようにして形成したセンサを形状
を問わない支持体に取付ける。
図５の実施例では、少なくとも１対の感応部材を支持体
に巻回してセンサを形成している。
同じ対の２本の巻線Ｅ＋、Ｅａは互いに逆方向のらせん
状になるよう配されている。各交点で１つの感応部材は
同じ対のもう一方の感応部材の上と下を交互に逢うよう
に通る。センサが複数の感応部材から成る場合（図６）
は各部材をらせん状に巻回し、順に交差する他の感応部
材の上下を交互に通す。このようにして異なる感応部材
同士を機械的、電気的に結合することもできる。支持体
の一端には導電体り、とＬ２が２個設けられて、並列に
組合わせた感応部材を適切な前置増幅器の入力に接続す
る。
支持体はどのような形状でもよい。中実または筒状の円
筒形支持体で、多少偏平になったもの（図５）でもよい
。対向する平担な面を丸味をつけた部分で接続した平担
な支持体（図７）を用いることもできる。感応部材を破
損したり電極として用いる導電薄膜に微細な切れを生じ
させないために曲率半径は充分にとらねばならない。
１対またはそれ以上の感応部材を巻回することで巻線が
互いに恒久的に交差するため、それ自体で自立する安定
した構造が得られる。従って基層の製造中、巻線を固定
保持するための固定手段を加える必要がない。製造後に
センサをシースで覆う場合、支持体に巻線を安定させる
だけでよい。従って製造工程が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
第１図は感応部材の断面略図であり、 第２図は数本の感応部材を交差させた一般的な状態を示
し、 第３図は第１の感応部材と第２の感応部材の交点での相
対的配置を断面で示し、 第４図は第１の感応部材と第３の感応部材が隣接する交
点で交差した時の相対的配置断面図であり、 第５図は特定の支持体上に一対の感応部材を巻回してな
るセンサの第一の実施例を示す略図第６図は複数の感応
部材を交差させてなるセンサである第２の実施例を示す
略図であり、第７図は複数の感応部材を平担な支持体に
配設した第３のセンサ実施例を示す略図である。 特許出願代理人弁理士関　根　秀　太

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）圧電特性を有する柔軟な素材でできた基層と基層
    の両側に配した２本の細い電極からなる複数の感応部材
    で形成した改良圧電センサであって、該感応部材はその
    ２つの電極が少なくとももう１つの感応部材の電極の１
    つと交互に電気接点を持つよう交差させることを特徴と
    する改良圧電センサ。 （２）感応部材を少なくとも２つ交差させて、一方の感
    応部材の各電極がもう一方の感応部材の２つの電極と交
    互に電気接点を持つようにしたことを特徴とする、請求
    項（１）に記載のセンサ。 （３）少なくとも２つの感応部材を交差する反対方向の
    らせん状に巻回して各々形成した感応部材の編目少なく
    とも１組からなることを特徴とする、請求項（１）に記
    載のセンサ。 （４）該編目をほぼ円筒形の芯材に配設したことを特徴
    とする、請求項（３）に記載のセンサ。 （５）該編目を平担な芯材の周囲に配設したことを特徴
    とする、請求項（３）に記載のセンサ。 （Ｂ）該編目を丸味のある縁を有する平板からなる支持
    体の周囲に配設したことを特徴とする、請求項（１）に
    記載のセンサ。 （７）複数の交差させた感応部材からなり、各感応部材
    の電極は各々一定の間隔をあけて、もう一つの感応部材
    の同一電極と接触することを特徴とする、請求項（１）
    に記載のセンサ。 （８）２つの感応部材を交差するらせん状に巻回するこ
    とによりー定間隔で電極が接触することを特徴とする、
    請求項（７）に記載のセンサ。
JP1180144A 1988-07-11 1989-07-11 少なくとも一対の柔軟で長い感応部材からなる圧電センサ Pending JPH0277676A (ja)

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