JPH0280967A - 加速度センサ - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、車輌における各方向の加速度を検知し、各種
の動作１例えばサスペンション、車高等を調整するシス
テムに使用する加速度センサに関する。

（従来の技術） 第２図は、従来の加速度センサの構成を示している。第
２図において、２−１はベースであり、筐体と同一もし
くは固定されており１機械的には筐体と同一の動きをし
、電気的にはアース（グラウンド）である、２−２は振
動板であり、ベース２−１とは溶接等で固定されており
、圧電セラミック２−３．２−４とは接着等で固定され
ている。

２−３．２−４は圧電セラミックであり、各々表裏に銀
電極が焼付けられており、特に圧電セラミック２−３の
表（信号取出し側）の電極は４分割されており、互いに
対向する電極同士が接続され。

各々センサ出力側とドライブ入力側とに接続されている
。２−５は発振器であり、この発振器２−５より電気信
号が圧電セラミック２−３に加えられた場合、振動板、
圧電セラミックで構成された振動子全体が振動し、結果
的にセンサ出力２−９にドライブ出力が現われる。

２−６はインピーダンス変換回路、２−７はＢＰＦ（バ
ンドパスフィルタ）、２−８は増幅器、２−９はセンサ
出力である。

また、圧電セラミック２−３．２−４は、振動板２−２
に対して逆極性になるように固定されている。

次に、上記従来例の動作について説明する。第２図にお
いて、筐体に振動加速度が加えられると、ベース２−１
を通して振動板２−２に伝えられ、振動板２−２がたわ
む。

このたわみは、圧電セラミック２−３．２−４をたわま
せ、このたわみ、すなわち加速度に比例して電荷が圧電
セラミック２−３．２−４に発生する。この電荷をイン
ピーダンス変換回路２−６で電圧に変換し、必要な帯域
、最適な出力レベルにするため、ＢＰＦ２−７．増幅器
２−８を通ってセンサ出力２−９が得られる。

また、圧電セラミックは、ｉｌＡ度変化に対しても同様
に電荷を発生する（焦電効果）が、これを減らすために
圧電セラミック２−３．２−４は逆極性にしてあり、発
生電荷がキャンセルされ、上記した焦電の影響が少なく
なる。当然ながら、圧電セラミック２−４の発生電荷は
、圧電セラミック２−３の温度による発生電荷をキャン
セルする程度のものとする。

第２図に示す加速度センサは、自動車用を目的としてい
るため、信頼性の要求が厳しい。そのため、故障してい
るかどうかをコントローラ側でチエツクできるようにす
るため、圧電セラミックの電極が分割されており、コン
トローラ側の発振回路２−５から適当な信号をドライブ
入力としてセンサ側に入れてやれば、センサ出力２−９
にそれに対応したドライブ出力が現われ、センサの故障
診断が可能となる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の加速度センサでは、振動板の
表裏に圧電セラミックを固定し、か、つ信号取出しの接
続をする必要があるため、非常に作りにくいという問題
があった。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を達成するため、焦電効果キャンセル
用の圧電セラミックを本来の圧電セラミックと同一極性
にして固定し、上記２枚の圧電セラミックの固定部より
センサ信号を取り出すようにしたものである。

（作　用） 本発明は上記のような構成により、次のような作用を有
する。すなわち、圧電セラミックが２枚とも金属振動板
の表側にあるため、接着等による固定および配線を一方
向のみで行なうことができ、非常に作り易く、さらに機
械化、自動化することができる。しかも、従来の加速度
センサの持つ作用はそのまま有している。

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例の構成を示すものである。

第１図において、１−１はベース、１−２は金属振動板
、１−３は圧電セララック、１−５はコントロール側で
持っている発振器、１−６はインピーダンス変換回路、
１−７はＢ　Ｐ　Ｆ　（バンドパスフィルタ）、１−８
は増幅器、１−９はセンサ出力であり、役割りは第２図
の従来例と同一である。

１−４も圧電セラミックであるが、第１図に示すように
圧電セラミック１−３の上部に、かつ同一極性の向きで
振動板１−２に接着等で固定される。また、圧電セラミ
ック１−４の面積は、圧電セラミック１−３のセンサ部
と略等しくする。そして、圧電セラミック１−３の銀電
極部の一部をドライブ入力用の中に出し、センサ出力と
してインピーダンス変換回路１−６へ接続する。圧電セ
ラミック１−３のうち、外周部は発振器１−５に接続さ
れる。また、圧電セラミック１−４の上部銀電極は、グ
ラウンド（アース）に接続される。

次に、上記実施例の動作について説明する。動作も第２
図のものと同様であるが、第２図のものと異なる点は、
第２図の場合は圧電セラミックが逆極性でたわみが圧縮
、伸張と逆のため同極性の電荷が発生するが１本発明の
場合はたわみが内方向のため異極性の電荷が発生し、振
動に対しセンサ出力がキャンセルする方向になるが、圧
電セラミック１−３．１−４の厚さを振動板１−２の厚
さに比し数倍に選ぶことにより、振動の中性面を振動板
１−２から圧電セラミック１−３の方へ持ってくること
によって、圧電セラミック１−４に生じる焦電効果と圧
電セラミック１−３に生じる焦電効果を適当にキャンセ
ルさせることが可能である。

そして、このように上記実施例によれば、２枚の圧電セ
ラミックとも振動板の表に固定されるため、従来の加速
度センサの機能を保持しつつ、非常に作り易い構造が得
られる。

（発明の効果） 上記実施例より明らかなように、２枚の圧電セラミック
を同一方向の極性にして重ねて振動板に固定するように
したものであり、従来の加速度センサの機能を保持しつ
つ、非常に作り易いという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の加速度センサの一実施
例の概略構造を示す平面図ｉよび側面図、第２図（Ａ）
、（Ｂ）は従来の加速度センサの概略構造を示す平面図
および側面図である。 １−１．２−１・・・ベース、 １−２．２−２・・・金属振動板、 １−３．２−３・・・圧電セラミック、１−４゜ １−５゜ １−６゜ １−７゜ １−８゜ １−９゜ ２−４・・・圧電セラミック、 ２−５・・・コントローラ側の発振器、２−６・・・イ
ンピーダンス変換回路、２−７・・・ＢＰＦ（バンドパ
スフィ ルタ）。 ２−８・・・増幅器、 ２−９・・・センサ出力。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ディスク状の圧電セラミックと金属振動板の組合せの
   振動子を有する圧電ディスク中心固定型の加速度センサ
   において、もう１枚のディスク状の圧電セラミックを上
   記圧電セラミックの上部に、上記圧電セラミックとは同
   極性にして固定し、上記２枚の圧電セラミックの固定部
   よりセンサ信号を取り出すことを特徴とする加速度セン
   サ。