JPH04142428A - Piezoelectric vibration sensor - Google Patents
Piezoelectric vibration sensorInfo
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Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
この発明は、膜状圧電体を用いた圧電型加速度センサと
も呼ばれる圧電型振動センサに関し、特にその出力の微
細調整が可能でしかもそれを容易に行うことができる圧
電型振動センサに関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention relates to a piezoelectric vibration sensor, also called a piezoelectric acceleration sensor, using a film-like piezoelectric material, and in particular, to a piezoelectric vibration sensor that uses a film-like piezoelectric material and is also called a piezoelectric acceleration sensor. The present invention relates to a piezoelectric vibration sensor that can be used for various purposes.
[従来の技術]
圧電型振動センサには、材料によって大別すれば、無機
・セラミックスの圧電体を振動感知部に用いたものと、
ポリマ系の圧電体を振動感知部に用いたものがある。無
機・セラミックス系のものは、精度が良く、使用可能温
度範囲が広い等の利点があるが、衝撃によって破壊しや
すい、小型化しにくい等の問題がある。[Prior Art] Piezoelectric vibration sensors can be broadly classified based on their materials: those that use an inorganic or ceramic piezoelectric material in the vibration sensing part;
Some use a polymer-based piezoelectric material in the vibration sensing section. Inorganic/ceramic materials have advantages such as good precision and a wide usable temperature range, but they have problems such as being easily destroyed by impact and difficult to miniaturize.
一方、ポリマ系のものとしては、圧電性ボリマタートを
用いたもの、無機・セラミックス系圧電体の粉末をポリ
マ中に分散させた混和物ソートを用いたもの等があって
、耐衝撃性は改善されるものの、慣性質量部として作用
する荷重体を上記圧電体シートに添着したものからなる
振動感知部の周辺を固定した構成のものであるたt1構
造的には必ずしも小型化されず、ポリマの弾性率が低い
ことに起因して、測定可能な周波数帯域が狭く、クロス
トークが劣り、正味の出力感度が低い等の問題があった
。On the other hand, polymer-based products include those that use piezoelectric bolimate and those that use a mixture sort in which inorganic/ceramic piezoelectric powder is dispersed in a polymer, which have improved impact resistance. However, the structure is such that the periphery of the vibration sensing section, which consists of a load body acting as an inertial mass attached to the piezoelectric sheet, is fixed. Due to the low rate, there were problems such as a narrow measurable frequency band, poor crosstalk, and low net output sensitivity.
この発明の発明者等は、ポリマ系の圧電体の持つ上記の
諸問題を解決するものとして、第3図に示される圧電型
振動センサ30を開発した(特願平1−113255号
)。すなわち、同図に示されるように、被測定物(図示
されていない)に取り付けられる振動伝達体としての台
座lの上面を台座の振動感知軸Gに直角な測定面2とし
、これにポリマ系のソート状圧電体3を密着して固着し
、その上に直に荷重体4を載置固定して、台座lと荷重
体4との間に挟まれたシート状圧電体3の部分に、上記
感知軸Gを中心として、点対称に荷重が掛けられるよう
にしたものである。The inventors of the present invention developed a piezoelectric vibration sensor 30 shown in FIG. 3 (Japanese Patent Application No. 1-113255) to solve the above-mentioned problems of polymer-based piezoelectric materials. That is, as shown in the figure, the upper surface of a pedestal l as a vibration transmitter attached to an object to be measured (not shown) is a measurement surface 2 perpendicular to the vibration sensing axis G of the pedestal, and a polymer-based The sorted piezoelectric material 3 is closely fixed, and the load body 4 is placed and fixed directly on it, so that the sheet-like piezoelectric material 3 sandwiched between the pedestal l and the load body 4 is A load is applied point-symmetrically about the sensing axis G.
このような構成によれば、簡単な構造であるので小型化
することができる上に、シート状圧電体3が台座lと荷
重体4との間にぴったりと挟持されていることにより、
測定すべき振動は途中で吸収減衰されることはほとんど
なく、確実に圧電体3に伝達してそれに歪みを与えるこ
とができるので、出力感度を向上させることができ、ま
た感知軸Gに直角方向の振動成分によって発生する出力
は、荷重体4による荷重が感知軸Gを中心として点対称
に圧電体3に掛けられていることにより、感知軸を中心
としてその両側に生じて互いに打ち消し合い、クロスト
ークを極めて小さくすることができるものである。According to such a configuration, the structure is simple and can be downsized, and since the sheet-like piezoelectric body 3 is tightly held between the pedestal l and the load body 4,
The vibration to be measured is almost never absorbed or attenuated on the way, and can be reliably transmitted to the piezoelectric body 3 and given distortion to it, improving the output sensitivity. The output generated by the vibration component of the load body 4 is applied to the piezoelectric body 3 point-symmetrically with respect to the sensing axis G, so that the output generated by the vibration component is generated on both sides of the sensing axis and cancels each other out, causing a cross. It is possible to make the talk extremely small.
[発明が解決しようとする課題]
上記のシート状圧電体の上に直に荷重体を載置固定した
振動センサにおいては、その出力は圧電体上に載置され
る荷重体の重量に比例するものであって、荷重体の重量
を一定のものとしておけば、センサ出力には固体差は現
れない筈である。しかし、個々の圧電体の圧電性に差が
あるために固体差が生じてしまうのが実際である。[Problem to be solved by the invention] In the vibration sensor in which a load body is placed and fixed directly on the sheet-like piezoelectric body, the output thereof is proportional to the weight of the load body placed on the piezoelectric body. If the weight of the load body is kept constant, there should be no individual differences in the sensor output. However, in reality, individual differences occur due to differences in the piezoelectric properties of individual piezoelectric bodies.
従来、このような振動センサを用いた圧電ピックアップ
は、チャージアンプを介して出力を測定するため、ピッ
クアップの個々の感度に合わせチャージアンプのゲイン
を調整して使用している。Conventionally, a piezoelectric pickup using such a vibration sensor measures the output via a charge amplifier, so the gain of the charge amplifier is adjusted in accordance with the sensitivity of each pickup.
しかしこの方式では、測定器が大きく、またピックアッ
プからのケーブルも特殊なものか使用されるため高価に
なり、汎用性に欠けるところがあった。However, this method requires large measuring instruments, requires a special cable from the pickup, and is therefore expensive and lacks versatility.
そこで、最近の振動センサには、その内部にインピーダ
ンス変換回路を設け、電圧計で簡単に出力を測定できる
ものが出てきた。このセンサではさらに汎用性を上げる
ために小サイズのものが要求され、したがって回路に用
いられる部品点数を少なくし、また小さい部品としたハ
イブリッドICを使うため、従来のように出力の調整に
可変抵抗等大きな部品を使用することが難しくなってき
ている。Therefore, recent vibration sensors have come equipped with internal impedance conversion circuits that allow the output to be easily measured with a voltmeter. This sensor requires a small size to further increase its versatility, so the number of components used in the circuit is reduced, and a hybrid IC with small components is used, so a variable resistor is used to adjust the output as in the past. It is becoming difficult to use large parts such as
上述のように、振動センサの出力は、シート状圧電体上
に直に載置する荷重体の重量に比例するため、センサの
出力調整には、荷重体の重量を調節することによって行
う方法が採られた。そこで、振動センサに予めセットさ
れる荷重体は基準となる出力以下となる重量のものを基
本荷重体としてセットしておき、出力測定後に、重量の
不足分を順次追加していく方法である。最初は重量の異
なる数種類の荷重を用意しておき、その中から適当な荷
重を選択して荷重基体上に載せることであったが、これ
では出力補正が粗くなり過ぎ、それを細かく補正するた
めには多くの異なる重量の荷重を用意せねばならず、コ
ストと適正な荷重を選択する手間とが掛かり過ぎるきら
いがあった。As mentioned above, the output of a vibration sensor is proportional to the weight of the load placed directly on the piezoelectric sheet, so the sensor output can be adjusted by adjusting the weight of the load. It was taken. Therefore, the load body that is preset in the vibration sensor is set as a basic load body whose weight is less than the reference output, and after the output is measured, the missing weight is sequentially added. Initially, several types of loads with different weights were prepared, and an appropriate load was selected from among them and placed on the load base, but this made the output correction too coarse, so it was necessary to finely correct it. It is necessary to prepare loads of many different weights, which tends to require too much cost and effort to select the appropriate load.
[課題を解決するための手段]
この発明の圧電型振動センサは、その出力の調整に、シ
ート状圧電体上に直に載置した荷重体の重量を調整する
タイプのものであって、センサに予めセットされた基本
荷重体の上に荷重の調整のための金属細片と接着剤より
なる補助荷重体を接着して設けたものである。[Means for Solving the Problems] The piezoelectric vibration sensor of the present invention is of a type in which the weight of a load body placed directly on a sheet-like piezoelectric body is adjusted in order to adjust its output. An auxiliary load body made of metal strips and adhesive is attached to the basic load body which is set in advance to adjust the load.
また、もう1つのこの発明の圧電型振動センサは、上記
の補助荷重体として、金属細片と接着剤からなるものを
、基本荷重体の上面に形成した凹部に設けて、荷重体を
構成したものである。Another piezoelectric vibration sensor of the present invention is such that the above-mentioned auxiliary load body is made of metal strips and adhesive and is provided in a recess formed on the top surface of the basic load body. It is something.
第1図は、この発明の実施例の1つである圧電型振動セ
ンサlOを示し、被測定物に取り付けられるセンサのベ
ースであり、かつ振動伝達体である台座11と、加速度
または振動の感知軸Gに直角方向の台座11の測定面1
2に密着固定された膜状圧電体13と、その上面に密着
固定された基本荷重体15および補助荷重体16からな
る荷重体14とを有するものである。FIG. 1 shows a piezoelectric vibration sensor lO which is one of the embodiments of the present invention, and shows a pedestal 11 which is a base of the sensor attached to an object to be measured and which is a vibration transmitter, and a pedestal 11 which is a sensor for sensing acceleration or vibration. Measurement surface 1 of pedestal 11 perpendicular to axis G
2, and a load body 14 consisting of a basic load body 15 and an auxiliary load body 16 closely fixed to the upper surface of the membrane piezoelectric body 13.
上記の台座11は、被測定物からの振動をほとんど吸収
することなく伝達することができる鋼、黄銅、硬質アル
ミニウム合金等からなるもので、図示の実施例では、形
状が直方体のものが示されているが、これに限られるこ
となく、板状、柱状等でもよい。The above-mentioned pedestal 11 is made of steel, brass, hard aluminum alloy, etc., which can transmit vibrations from the object to be measured without absorbing them. However, the shape is not limited to this, and the shape may be a plate, a column, or the like.
台座11の上面の測定面12は、このセンサの測定すべ
き加速度または振動の方向の感知軸Gに対して直角方向
の平滑な平面である。The measurement surface 12 on the upper surface of the pedestal 11 is a smooth plane perpendicular to the sensing axis G of the sensor in the direction of acceleration or vibration to be measured.
この測定面12上に密着固定された膜状圧電体13は圧
電性を有する材料からなる厚さ10〜500μmのフィ
ルム状のものであって、圧電性を有するポリマー系の材
料としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリフッ化ビニル、ポリ塩化ビニル、ナイロン11
やポリメタフェニレンイソフタラミドなどのナイロン、
テトラフロロエチレン、トリフロロエチレン、フッ化ヒ
ニルなどとフッ化ビニリデンとの共重合体、酢酸ビニル
、プロピオン酸ビニル、安理、香酸ビニルなどとシアン
化ビニリデンとの共重合体、ポリフッ化ビニリデンとポ
リフッ化ビニルとのブレンドポリマー等が知られており
、またチタン酸金属塩、チタン酸ジルコン酸金属塩等の
圧電材料の粉末をポリマーに添加、分散したものなどが
用いられる。The film-like piezoelectric body 13 tightly fixed on the measurement surface 12 is a film-like material with a thickness of 10 to 500 μm made of a piezoelectric material. Vinylidene, polyvinylidene chloride, polyvinyl fluoride, polyvinyl chloride, nylon 11
Nylon such as and polymetaphenylene isophthalamide,
Copolymers of vinylidene fluoride with tetrafluoroethylene, trifluoroethylene, vinyl fluoride, etc.; copolymers of vinylidene cyanide with vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl fragrant, etc.; polyvinylidene fluoride and polyfluoride. Blend polymers with vinyl chloride are known, and polymers in which powders of piezoelectric materials such as metal titanates and metal zirconate titanates are added and dispersed in polymers are used.
この膜状圧電体13の内面には出力取り出し用のアルミ
ニウム箔、銅箔などの電極が設けられるが、図面ではそ
の図示か省略されている。この膜状圧電体13と台座1
1との密着固定は、例えばエポキシ系接着剤のような硬
化型の接着剤等を用いて行なわれる。An electrode made of aluminum foil, copper foil, etc. for output extraction is provided on the inner surface of the film-like piezoelectric body 13, but is not shown in the drawing. This film-like piezoelectric material 13 and the pedestal 1
The close fixation with 1 is performed using, for example, a hardening type adhesive such as an epoxy adhesive.
この膜状圧電体13上に密着固定された荷重体14は、
慣性質量部として機能するもので、その密着固定には、
上記の膜状圧電体13と台座11との密着固定と同様に
、例えばエポキシ系接着剤などを用いて行なわれる。こ
の荷重体14は、被測定物の振動を台座11および膜状
圧電体13を通して受けて変位し、台座11と荷重体1
4との間に挟まれた膜状圧電体13に歪みを生じさせる
もので、その重量のある範囲内においては、重量は電気
的出力に比例する関係にある。The load body 14 tightly fixed on this film-like piezoelectric body 13 is
It functions as an inertial mass part, and for its tight fixation,
Similar to the above-mentioned fixation of the piezoelectric film 13 and the base 11 in close contact with each other, this is done using, for example, an epoxy adhesive. The load body 14 receives the vibration of the object to be measured through the pedestal 11 and the piezoelectric film 13 and is displaced, and the pedestal 11 and the load body 1
This causes distortion in the piezoelectric film 13 sandwiched between the piezoelectric film 13 and the piezoelectric film 13, and within a certain range of weight, the weight is proportional to the electrical output.
上記荷重体14は、膜状圧電体13上に密着固定した部
分の基本荷重体15と、その上面に設けられて基本荷重
体15の重量の不足分を追加補充して所定の出力を得る
ようにする補助荷重体16とからなり、この基本荷重体
15は、台座11と同様に、被測定物からの振動をでき
るだけ吸収しない材料、例えば金属でも比較的硬質な鋼
、黄銅、硬質アルミニウム合金等が用いられる。またそ
の形状は、図示の実施例では直方体状のものであるが、
これは角柱状、円柱状、截頭錐体等立体形状に格別の制
限はないが、上面に補助荷重体16を設置することがで
き、かつ膜状圧電体13に接する面に、偏心することな
く均一に荷重が掛けられるものであることが望ましい。The load body 14 includes a basic load body 15 that is tightly fixed on the membrane piezoelectric body 13, and a basic load body 15 that is provided on the top surface of the basic load body 15 to supplement the insufficient weight of the basic load body 15 to obtain a predetermined output. Similar to the pedestal 11, this basic load body 15 is made of a material that does not absorb vibrations from the object to be measured as much as possible, such as steel, brass, hard aluminum alloy, etc., which are relatively hard metals. is used. In addition, the shape is a rectangular parallelepiped in the illustrated embodiment, but
There is no particular restriction on the three-dimensional shape, such as a prismatic, cylindrical, or truncated pyramid, but the auxiliary load body 16 can be installed on the top surface, and the surface in contact with the membrane piezoelectric material 13 can be eccentric. It is desirable that the load can be applied evenly without any strain.
この発明においては、振動センサの所定の電気的出力を
得るための荷重体14の重量は、基本荷重体15と補助
荷重体16との総重量であるので、基本荷重体15の重
量としては予想される総重量よりも幾分か小さい重量(
膜状圧電体13の出力に固体差があっても、補助荷重体
16を載置しないときに得られるであろう出力が、所定
の出力を絶対に超えることのない重量)例えば製造され
る振動センサの大部分が所定出力の90%となるような
重量としておくことが必要である。In this invention, the weight of the load body 14 for obtaining a predetermined electrical output of the vibration sensor is the total weight of the basic load body 15 and the auxiliary load body 16, so the weight of the basic load body 15 is estimated to be A weight that is somewhat smaller than the total weight (
Even if there are individual differences in the output of the membrane piezoelectric body 13, the output that would be obtained when the auxiliary load body 16 is not placed will never exceed the predetermined output (weight), for example, the vibration being manufactured. It is necessary to set the weight so that most of the sensor has 90% of the predetermined output.
また補助荷重体16は、荷重としての金属細片を混合し
た接着剤をもって基本荷重体15の上面に接着して設け
られるもので、圧電体の出力を精密に調整するためには
、金属細片の重量は基本荷重体15の重量の0,1%以
下であることが望ましいが、使用されるすべての金属細
片のすべてがそれ以下に限定されるものではなく、材料
としては銅、鉄またはそれらの合金等が用いられ、その
大きさは、粒状のものでは大きくても粒径200μm程
度までのもの、鱗片状のものでは、平面の径が2mm程
度までのものを使用するとよいが、これもまたこれらの
大きさに限定されるものではない。その金属細片を基本
荷重体15上に固着する接着剤としては、熱硬化性、熱
可塑性、ゴム系またはこれらの複合接着剤等、金属との
接着性のよいものが望ましいが、必ずしもそれに限るも
のではない。また、接着固化した後は比較的硬質となる
もの、すなわち振動の吸収ができるだけ少ないものが望
ましく、また使用量もできるだけ少量であることが望ま
しい。さらに、基本荷重体15の上面への接着の仕方と
しては、金属細片を所定量載置した表面全体に接着剤を
塗布するか、接着剤に金属細片を混入したものを塗布す
るかなどして、行なわれる。第1図では、金属細片を接
着剤に混入した混合物を、基本荷重体15の上面に3層
に塗布して補助荷重体I6を構成した場合が示されてい
る。The auxiliary load body 16 is attached to the top surface of the basic load body 15 with an adhesive mixed with metal strips as a load.In order to precisely adjust the output of the piezoelectric body, the metal strips It is desirable that the weight of the metal strip is 0.1% or less of the weight of the basic load body 15, but all the metal strips used are not limited to less than that, and the material may be copper, iron or These alloys, etc. are used, and the size of the particles is preferably up to about 200 μm in particle size, and in the case of scales, the diameter of the flat surface is up to about 2 mm. is also not limited to these sizes. The adhesive for fixing the metal strip onto the basic load body 15 is preferably one that has good adhesion to metal, such as thermosetting, thermoplastic, rubber adhesive, or a composite adhesive of these, but it is not necessarily limited to this. It's not a thing. Further, it is desirable that the material be relatively hard after adhesion and solidification, that is, it should absorb as little vibration as possible, and it is also desirable that the amount used be as small as possible. Furthermore, the method of adhesion to the upper surface of the basic load body 15 includes whether to apply adhesive to the entire surface on which a predetermined amount of metal pieces are placed, or to apply an adhesive mixed with metal pieces. And then it is done. FIG. 1 shows the case where the auxiliary load body I6 is constructed by applying a mixture of metal strips and adhesive in three layers on the upper surface of the basic load body 15.
第2図には、この発明の他の実施例である圧電型振動セ
ンサ20が示されている。図中の符号において、既出の
符号と同一の符号は同一の部分を示している。符号11
は被測定物に取り付けられるセンサのベースである台座
で、測定すべき加速度または振動の方向の感知軸Gに対
して直角方向の測定面12上には膜状圧電体13が密着
固定されている。符号24は、第1図における荷重体1
4と同様のもので、上記膜状圧電体13上に密着固定さ
れて慣性質量部として機能する荷重体であって、基本荷
重体25と補助荷重体26とからなっている。基本荷重
体25は膜状圧電体13に密着固定された部分で、その
上面には凹部27が形成されており、その凹部27に補
助荷重体26が接着、載置されている。ここにおける補
助荷重体26は、第1図における補助荷重体16と同様
のものであって差し支えないが、特に固化前は流動性の
よい接着剤が用いられる場合には、上記凹部27に金属
細片とその流動性のよい接着剤との混合物を塗布しても
、または凹部27に金属砕片の所要量を載置した後、そ
の全体を覆うように流動性のよい接着剤を塗布して補助
荷重体14を構成するようにしても、接着剤が基本荷重
体25上から流れ落ちることなく固化させることができ
る。FIG. 2 shows a piezoelectric vibration sensor 20 which is another embodiment of the invention. In the reference numerals in the figure, the same reference numerals as those already mentioned indicate the same parts. code 11
is a pedestal that is the base of the sensor attached to the object to be measured, and a piezoelectric film 13 is tightly fixed on the measurement surface 12 in the direction perpendicular to the sensing axis G in the direction of the acceleration or vibration to be measured. . Reference numeral 24 indicates the load body 1 in FIG.
4, it is a load body that is closely fixed on the film-like piezoelectric body 13 and functions as an inertial mass section, and is composed of a basic load body 25 and an auxiliary load body 26. The basic load body 25 is a part tightly fixed to the membrane piezoelectric body 13, and has a recess 27 formed on its upper surface, and an auxiliary load body 26 is adhered and placed in the recess 27. The auxiliary load body 26 here may be the same as the auxiliary load body 16 in FIG. It can be assisted by applying a mixture of a piece and its adhesive with good flowability, or by placing the required amount of metal fragments in the recess 27 and then applying a adhesive with good flowability to cover the entire piece. Even if the load body 14 is configured, the adhesive can be solidified without flowing down from the basic load body 25.
[作用コ
出力調整のたぬの荷重調整に、基本荷重体上に粉末を含
む金属細片よりなる補助荷重体を接着して設けるように
したので、粉末または細片の微量追加か可能となり、精
密に出力調整された荷重体が容易に得られる。[For the load adjustment of the action output adjustment, an auxiliary load body made of metal strips containing powder is attached to the basic load body, so it is possible to add a small amount of powder or pieces. A load body with precisely adjusted output can be easily obtained.
また、補助荷重体として、粘度の低い接着斉]に金属粉
末または金属細片を混入したものを用いても、基本荷重
上に凹部か設けられ、そこに補助荷重体を塗布または注
出するようにしたので、荷重補助体は、それが固化する
までに、基本荷重体から流れ落ちることはない。In addition, even if a low-viscosity adhesive mixed with metal powder or metal pieces is used as an auxiliary load, a recess will be provided above the basic load, and the auxiliary load will be applied or poured there. so that the auxiliary load body does not run off the base load body until it solidifies.
[実施例]
(実施例1)
基本荷重体として、第2図に示すような上面に凹部を有
する構造のものを用い、その荷重は、目標とする出力の
90%のものとした。そして目標の出力が得られるよう
に、その凹部に、補助荷重体として、粒径100μm以
下の銅粉を盛り、その上に2液温合タイプの自然硬化性
エポキシ接着剤を塗布して、出力を補正した。[Example] (Example 1) As the basic load body, one having a structure having a concave portion on the upper surface as shown in FIG. 2 was used, and the load was set to 90% of the target output. Then, in order to obtain the target output, copper powder with a particle size of 100 μm or less is placed in the recess as an auxiliary load, and a two-component heating type naturally hardening epoxy adhesive is applied on top of it. has been corrected.
(実施例2)
基本荷重としては実施例1と同じで、出力補正の補助荷
重体として、粒径100μM以下の銅粉を実施例1と同
じ接着剤に混入した混合物を基本荷重体の上面の凹部に
注入または塗布して、出力を補正した。(Example 2) The basic load is the same as in Example 1, and as an auxiliary load for output correction, a mixture of copper powder with a particle size of 100 μM or less mixed in the same adhesive as in Example 1 was applied to the top surface of the basic load. It was injected or applied into the recesses to correct the output.
(比較例1)
基本荷重体として、上面に凹部のないものを用い、その
荷重は、目標とする出力の90%が得られるものとした
。そして目標出力が得られるように、厚さ30μmの銅
箔と、厚さ30μMのアルミニウム箔とを用い、上記と
同じ接着剤で上記基本荷重体の上面に補助荷重体を接着
して、出力を補正した。(Comparative Example 1) As the basic load body, one without a concave portion on the upper surface was used, and the load was such that 90% of the target output could be obtained. Then, in order to obtain the target output, an auxiliary load body was bonded to the top surface of the basic load body using the same adhesive as above using copper foil with a thickness of 30 μm and aluminum foil with a thickness of 30 μM. Corrected.
(比較例2)
荷重体として、初めから目標とする出力が得られるよう
な荷重のものを用い、出力補正を行わなかった。(Comparative Example 2) A load body with a load such that the target output could be obtained from the beginning was used, and no output correction was performed.
上記の各側について50個ずつのセンサを作成し、出力
補正をしない状態でまず出力を測定し、ついで、比較例
2を除き出力補正を行った。出力補正をする前の出力の
度数分布を第1表に、出力補正後の出力の度数分布を第
2表に示す。ただし、目標出力を1とする。Fifty sensors were created for each side, and the output was first measured without output correction, and then, except for Comparative Example 2, output correction was performed. Table 1 shows the frequency distribution of the output before the output correction, and Table 2 shows the frequency distribution of the output after the output correction. However, the target output is set to 1.
第1表
出力補正前の出力の度数分布
第2表
出力補正後の出力の度数分布
目標出力の90%の荷重に基本荷重体を作成したものに
ついては、膜状圧電体の圧電性の差に基づいて第1表に
示されるような出力のバラツキがある。しかし、出力補
正の結果、第2表に示されるように、目標出力の±2.
5%以内に補正されたものが、比較例1では50例中毒
1例(82%)であるのに対して、実施例1および2で
はいずれも、50例中毒8例(96%)までがその範囲
に入るように、精密な補正がなされている。Table 1 Frequency distribution of output before output correction Table 2 Frequency distribution of output after output correction For those in which the basic load body was created at a load of 90% of the target output, the difference in piezoelectricity of the membrane piezoelectric material Based on this, there are variations in output as shown in Table 1. However, as a result of the output correction, as shown in Table 2, the target output is ±2.
In Comparative Example 1, only 1 case (82%) of 50 cases of poisoning was corrected to within 5%, whereas in both Examples 1 and 2, up to 8 cases (96%) of 50 cases of poisoning were corrected. Precise corrections have been made to fall within that range.
[発明の効果]
この発明の圧電型振動センサによれば、出力補正用の補
助荷重体は金属細片を基本荷重体上に接着させることに
より構成されているので、その微量調節が可能であり、
したがって膜状圧電体の圧電性の差に基づくセンサ製品
に生じる出力のバラツキは、補助荷重体により精密に調
整され、センサ出力の正確なしかも均一な製品を容5に
製造することができる。[Effects of the Invention] According to the piezoelectric vibration sensor of the present invention, since the auxiliary load body for output correction is constructed by bonding a metal strip onto the basic load body, it is possible to make minute adjustments. ,
Therefore, variations in the output of the sensor product due to differences in piezoelectricity of the piezoelectric film can be precisely adjusted by the auxiliary load, and products with accurate and uniform sensor output can be manufactured in many cases.
また、もう1つのこの発明の振動センサによれば、補助
荷重体の接着剤として接着固化前には流動性の大なる接
着剤が使用されても、基本荷重体の上面に凹部が形成さ
れていることにより、接着剤が基本荷重体の外側の流れ
落ちる恐れもなく、補助荷重体の塗布または盛り上げの
作業性を極めて向上させることかできる。In addition, according to another vibration sensor of the present invention, even if an adhesive with high fluidity is used as the adhesive for the auxiliary load body before it is solidified, a recess is not formed on the top surface of the basic load body. As a result, there is no fear that the adhesive will run down the outside of the basic load body, and the workability of applying or building up the auxiliary load body can be greatly improved.
第1図はこの発明の圧電型振動センサの1実施例を示す
斜視図、第2図はこの発明のもう1つの実施例を示す補
助荷重体の部分を一部破断した斜視図および第3図は従
来のこの種の圧電型振動センサの斜視図である。
1;台座、2:測定面、3;膜状圧電体、4;荷重体、
10;この発明の圧電型振動センサ、11;台座、12
:測定面、13.膜状圧電体、14.荷重体、15;基
本荷重体、16.補助荷重体、20;もう1つのこの発
明の圧電型振動センサ、24;荷重体、25;基本荷重
体、26:補助荷重体、27;凹部。
30;従来の圧電型振動センサ、
G;感知軸。FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of a piezoelectric vibration sensor of the present invention, FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of an auxiliary load body showing another embodiment of the invention, and FIG. is a perspective view of a conventional piezoelectric vibration sensor of this type. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Pedestal, 2: Measurement surface, 3; Film piezoelectric body, 4; Load body, 10; Piezoelectric vibration sensor of the present invention, 11; Pedestal, 12
: measurement surface, 13. Membrane piezoelectric material, 14. Load body, 15; Basic load body, 16. Auxiliary load body, 20; Another piezoelectric vibration sensor of the present invention, 24; Load body, 25; Basic load body, 26: Auxiliary load body, 27; Recessed portion. 30: Conventional piezoelectric vibration sensor; G: Sensing axis.
Claims (2)
知軸に垂直な測定面に密着固定された膜状圧電体と、そ
の上に密着固定された荷重体とからなる圧電型振動セン
サであつて、 上記荷重体は、上記測定面に密着固定された硬質材料か
らなる基本荷重体に、金属細片と接着剤からなる補助荷
重体を設けて構成したことを特徴とする圧電型振動セン
サ。(1) A piezoelectric vibration sensor consisting of a pedestal that is attached to the object to be measured, a piezoelectric film that is tightly fixed to the measurement surface perpendicular to the sensing axis of the pedestal, and a load body that is tightly fixed on top of the piezoelectric film. A piezoelectric vibration sensor characterized in that the load body is configured by providing a basic load body made of a hard material closely fixed to the measurement surface and an auxiliary load body made of metal strips and adhesive. .
に荷重固着用凹部が形成された基本荷重体に、その荷重
固着用凹部に金属細片と接着剤からなる補助荷重体を設
けて構成したことを特徴とする請求項1記載の圧電型振
動センサ。(2) The load body is a basic load body that is closely fixed to the measurement surface and has a load fixing recess formed on its upper surface, and an auxiliary load body made of metal strips and adhesive is provided in the load fixing recess. The piezoelectric vibration sensor according to claim 1, characterized in that the piezoelectric vibration sensor is constructed by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26449690A JPH04142428A (en) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | Piezoelectric vibration sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26449690A JPH04142428A (en) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | Piezoelectric vibration sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04142428A true JPH04142428A (en) | 1992-05-15 |
Family
ID=17404049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26449690A Pending JPH04142428A (en) | 1990-10-02 | 1990-10-02 | Piezoelectric vibration sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04142428A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009198222A (en) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Mitsumi Electric Co Ltd | Detector |
EP3480568A1 (en) * | 2017-11-06 | 2019-05-08 | Yamaha Corporation | Sensor unit and musical instrument |
-
1990
- 1990-10-02 JP JP26449690A patent/JPH04142428A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009198222A (en) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Mitsumi Electric Co Ltd | Detector |
EP3480568A1 (en) * | 2017-11-06 | 2019-05-08 | Yamaha Corporation | Sensor unit and musical instrument |
US10883871B2 (en) | 2017-11-06 | 2021-01-05 | Yamaha Corporation | Sensor unit and musical instrument |
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