JPH034080A - Piezoelectric actuator having position detecting function - Google Patents

Piezoelectric actuator having position detecting function

Info

Publication number
JPH034080A
JPH034080A JP1138604A JP13860489A JPH034080A JP H034080 A JPH034080 A JP H034080A JP 1138604 A JP1138604 A JP 1138604A JP 13860489 A JP13860489 A JP 13860489A JP H034080 A JPH034080 A JP H034080A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plunger
capacitors
piezoelectric actuator
piezoelectric
electrodes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1138604A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kinya Arita
欽也 有田
Mikio Sawai
澤井 巳喜夫
Shoji Inoue
昭司 井上
Takanori Matsuno
孝則 松野
Hiroshi Horiuchi
啓史 堀内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toto Ltd filed Critical Toto Ltd
Priority to JP1138604A priority Critical patent/JPH034080A/en
Publication of JPH034080A publication Critical patent/JPH034080A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To contrive the possibility of detecting a position over a full stroke by mounting moving electrodes and capacitors to both end parts of a plunger and fixed electrodes to an actuator fixed side and calculating a plunger position from a difference of electrostatic capacity between both the capacitors. CONSTITUTION:Moving electrodes pm1, pm2 are provided and capacitors Q1, Q2 are formed in both end parts of a plunger P, and fixed electrodes ps1, ps2 are provided in the fixed side of a piezoelectric actuator A. While a change of electrostatic capacity of both the capacitors Q1, Q2, following a longitudinal movement of the plunger P, is detected by a control unit, and being based on a difference between the electrostatic capacity, a drive signal is generated. Further elastic bridges (i), (j), in which the base end is mounted to a supporting material (h) and a stroke piezoelectric element (g) and the top end is mounted to clamping piezoelectric elements (e), (f), are provided. Accordingly, by moving the plunger P in a measuring worm state by the drive signal applied to the piezoelectric elements (e), (f), (g), a position can be detected over a full stroke, and accurate driving can be attained.

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は、位置検出機能を有する圧電アクチュエータに
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (A) Field of Industrial Application The present invention relates to a piezoelectric actuator having a position detection function.

(ロ)従来の技術 従来、圧電アクチュエータの一形態として、固定部分に
ストローク用圧電素子の一側を固定し、同素子の他側に
クランプ用圧電素子を取付け、各圧電素子にパルス上の
駆動電圧を印加して、クランプ用圧電素子でプランジャ
をクランプさせ、ストローク用圧電素子を伸縮させてプ
ランジャを大きく移動させるようにした圧電アクチュエ
ータがある。
(B) Conventional technology Conventionally, as a form of piezoelectric actuator, one side of a piezoelectric element for stroke is fixed to a fixed part, a piezoelectric element for clamping is attached to the other side of the same element, and each piezoelectric element is driven by a pulse. There is a piezoelectric actuator in which a voltage is applied to clamp a plunger with a piezoelectric clamping element, and a piezoelectric stroke element expands and contracts to move the plunger over a large distance.

そして、同圧電アクチュエータの作動制御は、プランジ
ャの移動量が、ストローク用圧電素子に印加した電荷量
と、パルス数に略比例することに鑑み、オープンループ
制御で行っている。
The operation of the piezoelectric actuator is controlled by open loop control in view of the fact that the amount of movement of the plunger is approximately proportional to the amount of charge applied to the stroke piezoelectric element and the number of pulses.

しかし、圧電アクチュエータの作動において、駆動電圧
の誤差、プランジャと圧電素子間のスリップ等により、
プランジャの位置に誤差が生じ、更に、この誤差が累積
して大きな集積誤差を生じ、ひいてはプランジャの進退
動作を正確に行うことができないという問題を生じてい
た。
However, in the operation of piezoelectric actuators, errors in drive voltage, slips between the plunger and piezoelectric element, etc.
An error occurs in the position of the plunger, and furthermore, this error accumulates, resulting in a large integrated error, resulting in a problem that the plunger cannot be moved back and forth accurately.

そこで、この課題を解決する手段として、プランジャの
ストロークエンド位置にリミットスイッチまたはフォト
センサ等を配設して、これらのリミットスイッチやセン
サが、プランジャを検出したときに、プランジャの位置
データを更新するようにしたもの、または、プランジャ
にエンコーダを連結してプランジャ位置を検出し、プラ
ンジャの位置データを更新することが考えられる。
Therefore, as a means to solve this problem, a limit switch or photo sensor is installed at the stroke end position of the plunger, and when these limit switches or sensors detect the plunger, the plunger position data is updated. Alternatively, an encoder may be connected to the plunger to detect the plunger position and update the plunger position data.

(ハ)発明が解決しようとする課題 しかし、上記のリミットスイッチまたはフォトセンサに
よる位置検出手段では、プランジャがストロークエンド
にきたときしかプランジャ位置データ更新をすることが
出来ず、プランジャが中間位置で進退作動を繰り返して
いると、次第に誤差が累積していくと言う欠点がある。
(C) Problems to be Solved by the Invention However, with the above-mentioned position detection means using limit switches or photosensors, plunger position data can only be updated when the plunger reaches the end of its stroke, and the plunger moves back and forth at an intermediate position. The disadvantage is that as the operation is repeated, errors gradually accumulate.

特に、リミットスイッチを用いたものでは、同スイッチ
にヒステリシスがある為、進退動作において、プランジ
ャが検出される位置が異なるという欠点があった。
Particularly, in the case of a limit switch, the switch has hysteresis, so the plunger is detected at a different position during forward and backward movement.

また、プランジャにエンコーダを連結する手段も、エン
コーダは一般に高価であり、パルスカウンタ型のものは
、頻繁に位置の較正をしなければ誤差が累積するという
欠点があり、アブソリュート型のものは、位1の較正は
必要ないものの非常に高価であるという難点がある。
In addition, encoders are generally expensive, pulse counter types have the disadvantage of accumulating errors unless the position is frequently calibrated, and absolute types have the drawback of connecting encoders to plungers. 1 calibration is not necessary but is very expensive.

また、リミットスイッチやエンコーダは相当の大きさの
取付空間を別途必要とし、圧電アクチュエータの構造を
大型化することになっていた。
Furthermore, the limit switch and encoder require a considerable amount of separate installation space, which increases the structure of the piezoelectric actuator.

本発明は、上記課題を解決することができる圧電アクチ
ュエータを提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a piezoelectric actuator that can solve the above problems.

(ニ)問題点を解決するための手段 この発明は、プランジャを直線的に駆動すべく構成した
リニア駆動式の圧電アクチュエータにおいて、プランジ
ャの両端部にそれぞれ移動電極を取付けるとともに、同
圧電アクチュエータの固定側に再移動電極とそれぞれ対
峙する状態に固定電極を取付け、プランジャの両端部に
コンデンサを形成し、プランジャの進退作動に伴う両コ
ンデンサの静電容量の変化を検出し、て、同検出値の差
分に基づいてプランジャの位置を演算すべく構成したこ
とを特徴とする位置検出機能を有する圧電アクチュエー
タに係るものである。
(d) Means for Solving Problems This invention provides a linear drive type piezoelectric actuator configured to linearly drive a plunger, in which movable electrodes are attached to both ends of the plunger, and the piezoelectric actuator is fixed. Fixed electrodes are attached to the sides facing the removable electrodes, capacitors are formed at both ends of the plunger, and changes in the capacitance of both capacitors as the plunger advances and retreats are detected. The present invention relates to a piezoelectric actuator having a position detection function, characterized in that it is configured to calculate the position of a plunger based on a difference.

(ホ)作用・効果 ■本発明では、プランジャが進退作動すると、両電極間
の静電容量が変化するので、この容量変化からプランジ
ャの位置を検出することにしている。従って、プランジ
ャがいかなる位置にあっても、常にその位置を検出する
ことができ、従来プランジャがストロークエンドに来た
時しかプランジャの位置検出ができないという課題を解
決することができる。
(E) Function/Effect ■ In the present invention, when the plunger moves forward or backward, the capacitance between the two electrodes changes, so the position of the plunger is detected from this capacitance change. Therefore, no matter what position the plunger is in, it can always be detected, and it is possible to solve the conventional problem that the position of the plunger can only be detected when the plunger reaches the end of its stroke.

■特に、プランジャの両端部にコンデンサを形成し、プ
ランジャの進退作動に伴う両コンデンサの静電容量の変
化を検出して、同検出値の差分に基づいてプランジャの
位置を演算すべく構成したので、プランジャの移動に対
する静電容量変化を大きくすることができ、微妙な位置
検出が可能となる。
■In particular, the configuration is such that capacitors are formed at both ends of the plunger, changes in the capacitance of both capacitors are detected as the plunger advances and retreats, and the position of the plunger is calculated based on the difference between the detected values. , it is possible to increase the change in capacitance with respect to the movement of the plunger, allowing delicate position detection.

■また、高価なエンコーダを要しないことから、安価に
プランジャの位置検出ができるという利点もある。
- Also, since an expensive encoder is not required, there is an advantage that the position of the plunger can be detected at low cost.

(へ)実施例 本発明の第1実施例を第1図〜第7図を参照し具体的に
説明する。
(F) Embodiment A first embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. 1 to 7.

第1図において、Aはリニア駆動アクチュエータとして
の圧電アクチュエータを示し、前後壁a。
In FIG. 1, A indicates a piezoelectric actuator as a linear drive actuator, and the front and rear walls a.

bを具備するケーシングC内に、同心円的にかつ軸線に
沿って進退自在に被駆動体としてのプランジャPの外周
面上に同心円的に、3個の圧電素子e、f、gを配設し
ている。
Three piezoelectric elements e, f, and g are arranged concentrically on the outer peripheral surface of a plunger P as a driven body so as to be movable back and forth along the axis in a casing C equipped with b. ing.

また、lはその基端を支持材りに、jはその基端をスト
ローク用圧電素子gに固着するとともにその先端を前後
壁a、bに向けて伸延する片持ち梁状の弾性ブリッジで
ある。
In addition, l is a cantilever-shaped elastic bridge whose base end is used as a support member, and j is a cantilever-shaped elastic bridge whose base end is fixed to the stroke piezoelectric element g and whose tips extend toward the front and rear walls a and b. .

そして、同弾性ブリッジt、  Jの先端には、その外
周面にクランプ用圧電素子e1 「を取りつけるととも
に、その内周面にクランプ部材に、lを固着している。
At the tips of the elastic bridges t and J, a piezoelectric element e1 for clamping is attached to the outer peripheral surface thereof, and a clamping member 1 is fixed to the inner peripheral surface thereof.

そして、この圧電素子e、f、gのうち、クランプ用圧
電素子e、fは、電圧印加状態では内径を縮径させて1
ランジヤPをクランプすると共に、非電圧印加状態では
内径を拡径してプランジャPへのクランプを解除する。
Among the piezoelectric elements e, f, and g, the clamping piezoelectric elements e and f have their inner diameters reduced to 1 when a voltage is applied.
While clamping the plunger P, the inner diameter is expanded to release the clamp on the plunger P when no voltage is applied.

一方、ストローク用圧電素子gは、電圧印加状態ではプ
ランジャP上を軸線方向に伸長し、非電圧印加状態では
プランジャP上を軸線方向に収縮する。
On the other hand, the stroke piezoelectric element g extends in the axial direction on the plunger P when a voltage is applied, and contracts in the axial direction on the plunger P when a voltage is not applied.

次に、かかる構成を有する圧電アクチュエータAによる
プランジャPの移動について、第2図〜第5図を参照し
て説明する。
Next, the movement of the plunger P by the piezoelectric actuator A having such a configuration will be explained with reference to FIGS. 2 to 5.

後述する制御装置Cから、駆動プログラムに従って、圧
電素子fに電圧を印加して、第2図に示すように、プラ
ンジャPをクランプし、圧電素子eへの電圧印加を解除
してプランジャPのクランプを解除する。
A control device C, which will be described later, applies a voltage to the piezoelectric element f according to a drive program to clamp the plunger P, as shown in FIG. 2, and releases the voltage application to the piezoelectric element e to clamp the plunger P. Release.

次に、第3図に示すように、圧電素子gの電圧を解除し
て収縮せしめると、圧電素子rが矢印方向に移動し、こ
れに伴ってプランジャPも矢印方向に移動する。
Next, as shown in FIG. 3, when the voltage on the piezoelectric element g is released to cause it to contract, the piezoelectric element r moves in the direction of the arrow, and accordingly, the plunger P also moves in the direction of the arrow.

その後、第4図に示すように、圧電素子eに電圧を印加
してプランジャPをクランプし、ついで圧電素子fの印
加電圧を解除してプランジャPのクランプを解除し、圧
電素子gに電圧を印加すると、圧電素子gが伸長して圧
電素子fが第5図の位置に復帰する。
Thereafter, as shown in FIG. 4, a voltage is applied to the piezoelectric element e to clamp the plunger P, then the voltage applied to the piezoelectric element f is released to release the clamp on the plunger P, and a voltage is applied to the piezoelectric element g. When the voltage is applied, the piezoelectric element g expands and the piezoelectric element f returns to the position shown in FIG.

その後、上記動作を繰り返すことにより、プランジャP
をμmオーダ或いはサブオーディネイシッンIImオー
ダのストロークで尺とり生状に移動することができ、プ
ランジャP先端に連結した各種作動装置を精密に動作さ
せることができることになる。
After that, by repeating the above operation, plunger P
can be moved in a linear manner with a stroke of the μm order or suborder IIm order, and various actuating devices connected to the tip of the plunger P can be operated precisely.

かかる圧電アクチュエータAの作動は、第6図で示す制
御装置Cで制御されており、同制御装置Cは、マイクロ
プロセッサ)IPU 、人出力インターフェース1.0
、駆動プログラムを記憶したメモリMによって構成され
ており、入力インターフェースIには、プログラムを作
動させるためのスイッチS−が接続し、出力インターフ
ェースOには、駆動回路りを介してクランプ用及びスト
ローク用の圧電素子e、f、gが接続している。
The operation of the piezoelectric actuator A is controlled by a control device C shown in FIG.
, a memory M that stores a drive program, an input interface I is connected to a switch S- for operating the program, and an output interface O is connected to a drive circuit for clamping and stroke. piezoelectric elements e, f, and g are connected.

そして、スイッチS−からプランジャPへの制御指令信
号が制御装置Cに入力すると、駆動プログラムに従って
パルス状の駆動電圧が出力され、前記のようにプログラ
ムを作動させることができる。
When a control command signal from the switch S- to the plunger P is input to the control device C, a pulsed drive voltage is output according to the drive program, and the program can be operated as described above.

本発明は、かかるプランジャPのi!退移動の制御を正
確かつ確実に行うためのプランジャ位置センサ構造を、
その要旨とするものであり、以下、同構造を具体的に説
明する。
The present invention provides the i! The plunger position sensor structure is designed to accurately and reliably control retraction movement.
This is the gist, and the structure will be specifically explained below.

即ち、第1図及び第7図に示すように、圧電アクチュエ
ータAは、その前壁aと後壁すにそれぞれ円板状の固定
電極PS+、91を取付けとともに、同固定電極1)3
1,931と対峙するプランジャPの前後端に、それぞ
れ、円環状及び円板状の移動電極p■l+pH!を取付
けている。
That is, as shown in FIGS. 1 and 7, the piezoelectric actuator A has disk-shaped fixed electrodes PS+ and 91 attached to its front wall a and rear wall, respectively, and the same fixed electrodes 1) and 3.
At the front and rear ends of the plunger P facing 1,931, annular and disk-shaped moving electrodes p■l+pH! is installed.

そして、固定電極1)!+ と移動電極pH+ との間
及び固定量I!jrps□と移動電極p11!との間に
は、それぞれ絶縁ギャップG、、 Gtが形成され、プ
ランジャPの両端にコンデンサQ1. Q意を構成して
いる。
And fixed electrode 1)! + and the moving electrode pH+ and the fixed amount I! jrps□ and moving electrode p11! Insulating gaps G, , Gt are formed between the plunger P and capacitors Q1 . It constitutes Q-will.

かかる構成において、プランジャPの軸線方向の移動に
よって、移動電極f1m+、Plの固定電極9SI、p
s!に対する絶縁ギャップGl、 Gtの長さがそれぞ
れ変化し、この長さの変化によって、コンデンサQ+、
 Qtの静電容量も変化することになる。
In such a configuration, by moving the plunger P in the axial direction, the fixed electrodes 9SI, p of the moving electrodes f1m+, Pl
s! The lengths of the insulation gaps Gl and Gt for
The capacitance of Qt will also change.

しかして、コンデンサQl、 QヨはプランジャPの両
端に形成されているので、絶縁ギャップG1の長さが大
きくなるにつれて、絶縁ギャップG、の長さは小さくな
り、コンデンサQ、、 Q、の静電容量を作、動的に変
化することになる。
Therefore, since the capacitors Ql and Qyo are formed at both ends of the plunger P, as the length of the insulation gap G1 increases, the length of the insulation gap G decreases, and the static of the capacitors Q, Q, It creates a capacitance and changes dynamically.

次に、第7図を参照して、上記したコンデンサQ+、 
Qtの静電容量の変化を検出し、制御装置Cに検出出力
を送るための構成について説明する。
Next, referring to FIG. 7, the above-mentioned capacitor Q+,
A configuration for detecting a change in the capacitance of Qt and sending a detection output to the control device C will be described.

すなわち、第7図で示すように、移動電極ρ−1と固定
電極ps、とから構成されるコンデンサQ1及び移動電
極1ull!と固定電極pSgとから構成されるコンデ
ンサ08が有する静電容量を発振定数の一つとして発振
回路Cl−1,Cl−2を構成している。
That is, as shown in FIG. 7, the capacitor Q1 and the moving electrode 1ull! are composed of a moving electrode ρ-1 and a fixed electrode ps. The oscillation circuits Cl-1 and Cl-2 are configured using the capacitance of the capacitor 08, which is composed of the fixed electrode pSg and the fixed electrode pSg, as one of the oscillation constants.

そして、それぞれの発振回路C1〜1. Cl−2から
は、上記した両コンデンサQ、、 Q、の静電容量に対
応した周波数f、、 f、が発振され、かかる発振周波
数r1゜f8はミキサーC3で混合され、その後、ロー
パスフィルタLFを通して生成した出力周波数1r+−
rglをFV変換回路C2で電圧に変換し、制御装置C
に入力するようにしている。
Then, each of the oscillation circuits C1 to C1. Cl-2 oscillates frequencies f, f, corresponding to the capacitances of the capacitors Q, Q, described above, and these oscillation frequencies r1°f8 are mixed in a mixer C3, and then passed through a low-pass filter LF. Output frequency 1r+- generated through
rgl is converted into a voltage by the FV conversion circuit C2, and the control device C
I am trying to input it into .

次に、上記構成を有するプランジャ位置センサによるプ
ランジャPの位1決め制御について説明する。
Next, positioning control of the plunger P using the plunger position sensor having the above configuration will be explained.

まず、圧電素子e、r、gへの電圧印加によって、プラ
ンジャPがいずれかの軸線方向に移動すると、移動11
 fii p * + と固定電極p4+間の絶縁ギャ
ップG、及び移動電極pmヨと固定電極Pat間の絶縁
ギヤ・ノブG、、即ち、コンデンサQ+、 Qzの静電
容量が変化する。
First, when the plunger P moves in any axial direction by applying voltage to the piezoelectric elements e, r, and g, the movement 11
The insulating gap G between fii p * + and the fixed electrode p4+ and the insulating gear knob G between the movable electrode pm and the fixed electrode Pat, that is, the capacitance of the capacitors Q+ and Qz change.

そして、この変化するコンデンサQl、Q寞の静電容量
は、上述した発振回路Cl−1,Cl−2でそれぞれの
静電容量に比例した出力周波数f、、 f、を出力した
後、同出力周波数f、、 f、を、ミキサーC3,ロー
パスフィルタLP及びFV変換回路C2を介して、出力
周波数1 r+−rx lからプランジャPの位置を算
出するルーチンを記憶してなる制御n装置Cに入力され
ることになる。
The changing capacitances of the capacitors Ql and Q-2 are determined by the above-mentioned oscillation circuits Cl-1 and Cl-2, which output frequencies f, f, which are proportional to their respective capacitances. The frequencies f,, f, are input to the control device C which stores a routine for calculating the position of the plunger P from the output frequency 1 r+-rx l via the mixer C3, low-pass filter LP and FV conversion circuit C2. will be done.

上記のようにして制御装置Cに入力した移動電極p鋤と
固定電極psとの間の静電容量データないし出力周波数
データを、前記のルーチンにより処理して、プランジャ
pの位置を算出することができる。
The capacitance data or output frequency data between the movable electrode p plow and the fixed electrode ps inputted to the control device C as described above can be processed by the above-mentioned routine to calculate the position of the plunger p. can.

このようにして検出したプランジャpの位置を用いて、
クローズトループによるプランジャPの位置制御を行う
ことができる。
Using the position of plunger p detected in this way,
The position of the plunger P can be controlled in a closed loop.

しかして、本実施例では、プランジャPの位置検出を両
コンデンサQ、、 Qlの静電容量の差分に比例する出
力周波数1f+−ftlに基づいて行うようにしている
Therefore, in this embodiment, the position of the plunger P is detected based on the output frequency 1f+-ftl which is proportional to the difference in capacitance between the two capacitors Q, .

従って、第8図に示すように、プランジャPの位置変化
に対する出力周波数1r+−f!lの変化率(勾配)を
、単にいずれか一方のコンデンサQ1又はQ8の静電容
量変化に基づく周波数f、または周波数f8の変化率(
勾配)の場合と比較して著しく大きくすることができる
Therefore, as shown in FIG. 8, the output frequency 1r+-f! with respect to the change in the position of the plunger P! The rate of change (slope) of l is simply expressed as the frequency f based on the capacitance change of either capacitor Q1 or Q8, or the rate of change of frequency f8 (
(gradient) can be made significantly larger than in the case of (gradient).

そのため、プランジャPの微妙な位置変化の検出が可能
となり、圧電アクチュエータAのプランジャPの位置制
御性を向上することができる。
Therefore, it is possible to detect subtle changes in the position of the plunger P, and the position controllability of the plunger P of the piezoelectric actuator A can be improved.

上記のように、プランジャPの位置検出ができる圧電ア
クチュエータAは、プランジャPの先端に、各種機器を
連結して同機器を正確に制御することができる。
As described above, the piezoelectric actuator A that can detect the position of the plunger P can be connected to the tip of the plunger P to accurately control various devices.

さらに、本実施例における圧電アクチュエータAは、プ
ランジャPの位置検出に高価なエンコーダを要しないこ
とから安価に上記制御を実現することができるという効
果を有する。
Furthermore, the piezoelectric actuator A in this embodiment has the advantage that an expensive encoder is not required to detect the position of the plunger P, so that the above control can be realized at low cost.

第9図は上記の圧電アクチュエータAをダイヤフラム弁
Vの作動制御に適用して、向弁Vの開閉及び流量調整を
行わせるようにしたものを示している。
FIG. 9 shows an arrangement in which the piezoelectric actuator A described above is applied to control the operation of a diaphragm valve V to open and close the facing valve V and adjust the flow rate.

図中、lは弁本体、2は流出路、3は流入路、4は主便
座、5は主弁体、6はパイロット弁座、7はグイイヤフ
ラム、8はオリフィス、9はプランジャPの先端に連設
されたパイロット弁体を示しており、プランジャPの位
置が常に検出されていることから、バイロフト弁体9の
位置が正確に制御nされ、したがって、主弁体5の位置
も正確になり、正確な流量調整を行うことができる。
In the figure, l is the valve body, 2 is the outflow path, 3 is the inflow path, 4 is the main toilet seat, 5 is the main valve body, 6 is the pilot valve seat, 7 is the Guyaflame, 8 is the orifice, and 9 is the tip of the plunger P. Since the pilot valve bodies are shown in series and the position of the plunger P is constantly detected, the position of the viroft valve body 9 is accurately controlled, and therefore the position of the main valve body 5 is also accurate. , accurate flow rate adjustment can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による位置検出機能を有する圧電アクチ
ュエータの断面説明図、第2図〜第5図は圧電アクチュ
エータの作動順序を示す説明図、第6図は制御装置の構
成を示すブロック図、第7図は静電容量を検出する回路
構成を示すブロック図、第8図はプランジャの位置と出
力周波数との関係をしめずダイヤグラム、第9図は上記
した圧電アクチュエータを具備する流を調整弁の断面説
明図である。 図中、 A:圧電アクチュエータ Pニブランジャ nrrp−t:移動電極 ps+、l)3雪:固定電極 Q、、 Ql: コンデンサ 第 ■ 図 第 7 図 第 図 出力周波数 f。 原点 7°ランシイIitJ
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory diagram of a piezoelectric actuator having a position detection function according to the present invention, FIGS. 2 to 5 are explanatory diagrams showing the operating order of the piezoelectric actuator, and FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a control device. Figure 7 is a block diagram showing the circuit configuration for detecting capacitance, Figure 8 is a diagram showing the relationship between plunger position and output frequency, and Figure 9 is a flow regulating valve equipped with the piezoelectric actuator described above. FIG. In the figure, A: piezoelectric actuator P nrrp-t: moving electrode ps+, l) 3 snow: fixed electrode Q,, Ql: capacitor (■) Figure 7 (Figure 7) Output frequency f. Origin 7° Runcie IitJ

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.プランジャ(P)を直線的に駆動すべく構成したリ
ニア駆動式の圧電アクチュエータにおいて、 プランジャ(P)の両端部にそれぞれ移動電極(pm_
1)(pm_2)を取付けるとともに、同圧電アクチュ
エータの固定側に両移動電極(pm_1)(pm_2)
とそれぞれ対峙する状態に固定電極(ps_1)(ps
_2)を取付け、プランジャ(P)の両端部にコンデン
サ(Q_1)(Q_2)を形成し、プランジャ(P)の
進退作動に伴う両コンデンサ(Q_1)(Q_2)の静
電容量の変化を検出して、同検出値の差分に基づいてプ
ランジャ(P)の位置を演算すべく構成したことを特徴
とする位置検出機能を有する圧電アクチュエータ。
1. In a linear drive type piezoelectric actuator configured to linearly drive a plunger (P), movable electrodes (pm_
1) Attach (pm_2) and both moving electrodes (pm_1) (pm_2) on the fixed side of the same piezoelectric actuator.
A fixed electrode (ps_1) (ps
_2) is installed, capacitors (Q_1) (Q_2) are formed at both ends of the plunger (P), and changes in the capacitance of both capacitors (Q_1) (Q_2) are detected as the plunger (P) advances and retreats. A piezoelectric actuator having a position detection function, characterized in that the position of the plunger (P) is calculated based on the difference between the detected values.
JP1138604A 1989-05-30 1989-05-30 Piezoelectric actuator having position detecting function Pending JPH034080A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1138604A JPH034080A (en) 1989-05-30 1989-05-30 Piezoelectric actuator having position detecting function

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1138604A JPH034080A (en) 1989-05-30 1989-05-30 Piezoelectric actuator having position detecting function

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH034080A true JPH034080A (en) 1991-01-10

Family

ID=15225975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1138604A Pending JPH034080A (en) 1989-05-30 1989-05-30 Piezoelectric actuator having position detecting function

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH034080A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007032776A (en) * 2005-07-29 2007-02-08 Technoflex & Tola Inc Noise reducing structure for joint portion of flexible metal hose, and flexible metal hose
KR20190104886A (en) * 2018-03-02 2019-09-11 가부시키가이샤 호리바 에스텍 Fluid control valve and fluid control device
US11872740B2 (en) 2015-07-10 2024-01-16 Berry Plastics Corporation Microporous breathable film and method of making the microporous breathable film
US11931229B2 (en) 2014-05-13 2024-03-19 Berry Film Products Company, Inc. Breathable and microporous thin thermoplastic film

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007032776A (en) * 2005-07-29 2007-02-08 Technoflex & Tola Inc Noise reducing structure for joint portion of flexible metal hose, and flexible metal hose
US11931229B2 (en) 2014-05-13 2024-03-19 Berry Film Products Company, Inc. Breathable and microporous thin thermoplastic film
US11872740B2 (en) 2015-07-10 2024-01-16 Berry Plastics Corporation Microporous breathable film and method of making the microporous breathable film
KR20190104886A (en) * 2018-03-02 2019-09-11 가부시키가이샤 호리바 에스텍 Fluid control valve and fluid control device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0103360B1 (en) Capacitive load cell
US6538802B2 (en) System and method for tilt mirror calibration due to capacitive sensor drift
KR101494046B1 (en) A positioning system and method
US3753373A (en) Transducer system
US20050286111A1 (en) Mirror actuator position sensor systems and methods
JP2004361388A (en) Capacitive type inertial force detection device
TW201637251A (en) Resonator with reduced acceleration sensitivity and phase noise using time domain switch
WO2002091025A9 (en) Method and apparatus for detecting and latching the position of a mems moving member
US6340858B1 (en) Method for calibrating a piezoelectric actuating drive
JPH034080A (en) Piezoelectric actuator having position detecting function
JP2768961B2 (en) Piezoelectric actuator with position detection function
IT201900000989A1 (en) CIRCUIT FOR DETECTING AN ANALOG SIGNAL GENERATED BY A CORRESPONDING SENSOR, ELECTRONIC SYSTEM AND PROCEDURE
JP2002017093A (en) Method and apparatus for controlling piezoelectric device
JP2844726B2 (en) Piezoelectric actuator with position detection function
JP2740547B2 (en) Piezoelectric actuator with position detection function
JPH0627137A (en) Acceleration sensor
JP2874200B2 (en) Piezoelectric actuator with operation origin detection function
JP4272267B2 (en) Capacitance type sensor circuit
JPWO2018230567A1 (en) Optical filter system
RU2608842C1 (en) Self-sensitive linear piezoelectric actuator control device
JPH11133039A (en) Probe control apparatus
RU1798767C (en) Actuating mechanism of microtranslations
RU1784949C (en) Micromoving driver
SU1679226A1 (en) Pressure sensor
US9577633B1 (en) Capacitive charge triggered proximity switch for use with time domain switched inertial sensors