JPH0418608B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0418608B2 JPH0418608B2 JP58100051A JP10005183A JPH0418608B2 JP H0418608 B2 JPH0418608 B2 JP H0418608B2 JP 58100051 A JP58100051 A JP 58100051A JP 10005183 A JP10005183 A JP 10005183A JP H0418608 B2 JPH0418608 B2 JP H0418608B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric element
- oscillation circuit
- minute vibrations
- vibrator
- oscillation
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 27
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
- G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
- G01H11/08—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means using piezoelectric devices
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は圧電素子を使用した微小振動の検知方
法に関する。
法に関する。
（従来技術）
従来より、振動を検知する装置としては、感振
装置が知られているが、この種の感振装置は比較
的大きな振動を検出するものであつて、微小な振
動を簡単かつ手軽に検出する装置は、一般に知ら
れていなかつた。
装置が知られているが、この種の感振装置は比較
的大きな振動を検出するものであつて、微小な振
動を簡単かつ手軽に検出する装置は、一般に知ら
れていなかつた。
（発明の目的）
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであつ
て、その目的は、圧電素子を発振素子とする発振
回路を用いて微小振動を簡単かつ確実に検知する
ことができる微小振動の検知方法を提供すること
である。
て、その目的は、圧電素子を発振素子とする発振
回路を用いて微小振動を簡単かつ確実に検知する
ことができる微小振動の検知方法を提供すること
である。
（発明の構成）
このため、本発明は、バネ性を有する金属から
なる一対のバネ端子を先端部を対向させてベース
に取り付け、このバネ端子の先端部の間に金属板
の主面に圧電素子を貼着してなる振動子を支持し
て検知本体を構成し、発振回路にて検知本体の圧
電素子を共振周波数付近で発振させ、微小振動に
基づく圧電素子の共振インピーダンスの上昇によ
り発振回路を停止させ、この発振回路の停止によ
り微小振動を検知するようにしたことを特徴とし
ている。
なる一対のバネ端子を先端部を対向させてベース
に取り付け、このバネ端子の先端部の間に金属板
の主面に圧電素子を貼着してなる振動子を支持し
て検知本体を構成し、発振回路にて検知本体の圧
電素子を共振周波数付近で発振させ、微小振動に
基づく圧電素子の共振インピーダンスの上昇によ
り発振回路を停止させ、この発振回路の停止によ
り微小振動を検知するようにしたことを特徴とし
ている。
（実施例）
以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を
説明する。
説明する。
第１図において、１，２はバネ端子、３はベー
ス、４は振動子、５はカバー、６は微小振動の被
検出物体である。
ス、４は振動子、５はカバー、６は微小振動の被
検出物体である。
上記バネ端子１，２はいずれもバネ性を有する
金属からなり、針状に尖らせるとともに湾曲させ
たその先端部１ａ，２ａを対向させて、絶縁性を
有するベース３に取り付けている。
金属からなり、針状に尖らせるとともに湾曲させ
たその先端部１ａ，２ａを対向させて、絶縁性を
有するベース３に取り付けている。
一方、振動子４は円形の振動板７の片側の主面
に圧電素子８を貼着したものであつて、９はこの
圧電素子８の電極である。したがつて、第１図に
示すものは非対称円板バイモルフとなつている。
に圧電素子８を貼着したものであつて、９はこの
圧電素子８の電極である。したがつて、第１図に
示すものは非対称円板バイモルフとなつている。
なお、振動子４は円形の振動板７の両側の主面
に、圧電素子８を貼着して対称円板バイモルフと
して構成してもよい。
に、圧電素子８を貼着して対称円板バイモルフと
して構成してもよい。
上記振動子４の振動板７は圧電素子８により屈
曲振動を行なうが、その振動のノードライン（図
示せず。）上でバネ端子１，２の先端部１ａ，２
ａ間に圧接支持される。特に、第２図に示すよう
に、振動板７に凹部７ａを設け、該凹部７ａにバ
ネ端子１の先端部１ａを嵌入する一方、圧電素子
８の電極９はにいま一つのバネ端子２を先端部２
ａを圧接させ、バネ端子１，２の先端部１ａ，２
ａ間に振動子４を支持すれば、支持がより安定に
なる。
曲振動を行なうが、その振動のノードライン（図
示せず。）上でバネ端子１，２の先端部１ａ，２
ａ間に圧接支持される。特に、第２図に示すよう
に、振動板７に凹部７ａを設け、該凹部７ａにバ
ネ端子１の先端部１ａを嵌入する一方、圧電素子
８の電極９はにいま一つのバネ端子２を先端部２
ａを圧接させ、バネ端子１，２の先端部１ａ，２
ａ間に振動子４を支持すれば、支持がより安定に
なる。
上記のように、バネ端子１，２により支持され
た振動子４の外部には、第１図に示すように、カ
バー５を被せ、ベース３をネジ１１，１２で被検
出物体６に固定している。なお、カバー５は振動
子４の動きを阻害しないように孔（図示せず。）
が設けられており、内部の雰囲気が移動できるよ
うにしておくことが好ましい。
た振動子４の外部には、第１図に示すように、カ
バー５を被せ、ベース３をネジ１１，１２で被検
出物体６に固定している。なお、カバー５は振動
子４の動きを阻害しないように孔（図示せず。）
が設けられており、内部の雰囲気が移動できるよ
うにしておくことが好ましい。
上記被検出物体６の微小振動は、第１図の微小
振動検知装置のベース３からバネ端子１，２を通
して振動子４に伝えられ、圧電素子８が振動す
る。ところで、この圧電素子８は、振動が加えら
れていないときは、第３図ａに示すようなインピ
ーダンス特性を有しているが、上記圧電素子８に
振動が加えられて振動すると、その振動周波数に
応じて、上記インピーダンス特性は第３図ｂ，第
３図ｃ，第３図ｄおよび第３図ｅに示すように変
化する。
振動検知装置のベース３からバネ端子１，２を通
して振動子４に伝えられ、圧電素子８が振動す
る。ところで、この圧電素子８は、振動が加えら
れていないときは、第３図ａに示すようなインピ
ーダンス特性を有しているが、上記圧電素子８に
振動が加えられて振動すると、その振動周波数に
応じて、上記インピーダンス特性は第３図ｂ，第
３図ｃ，第３図ｄおよび第３図ｅに示すように変
化する。
従つて、たとえば第４図に示すように、上記振
動子４を演算増幅器OPの帰還回路に挿入して発
振回路を構成し、該発振回路を上記圧電素子８の
共振周波数付近で発振させるようにすれば、上記
圧電素子８の共振インピーダンスが微小振動の影
響によつて、第３図ｂ，第３図ｃ，第３図ｄおよ
び第３図ｅに示すように上昇すると、上記発振回
路の発振は停止し、この発振停止により微小振動
を検知することができる。
動子４を演算増幅器OPの帰還回路に挿入して発
振回路を構成し、該発振回路を上記圧電素子８の
共振周波数付近で発振させるようにすれば、上記
圧電素子８の共振インピーダンスが微小振動の影
響によつて、第３図ｂ，第３図ｃ，第３図ｄおよ
び第３図ｅに示すように上昇すると、上記発振回
路の発振は停止し、この発振停止により微小振動
を検知することができる。
なお、第４図の発振回路では、振動子４は、演
算増幅器OPの非反転入力端子と、演算増幅器OP
の出力端子とアースとの間に直列に接続した抵抗
R1とR2との接続点２１との間に接続される。ま
た、上記演算増幅器OPの反転入力端子と出力端
子との間には可変抵抗器VRが接続され、電源＋
Ｖとアースとの間に直列に接続した抵抗R3とR4
との接続点２２と演算増幅器OPの非反転入力端
子および反転入力端子との間には夫々抵抗R5お
よびR6が接続され、上記接続点２２とアースと
の間にはコンデンサC1が接続される。上記演算
増幅器OPの出力は、コンデンサC2を介して、出
力端子２３，２４間から発振出力として取り出さ
れる。
算増幅器OPの非反転入力端子と、演算増幅器OP
の出力端子とアースとの間に直列に接続した抵抗
R1とR2との接続点２１との間に接続される。ま
た、上記演算増幅器OPの反転入力端子と出力端
子との間には可変抵抗器VRが接続され、電源＋
Ｖとアースとの間に直列に接続した抵抗R3とR4
との接続点２２と演算増幅器OPの非反転入力端
子および反転入力端子との間には夫々抵抗R5お
よびR6が接続され、上記接続点２２とアースと
の間にはコンデンサC1が接続される。上記演算
増幅器OPの出力は、コンデンサC2を介して、出
力端子２３，２４間から発振出力として取り出さ
れる。
上記にようにして、第４図の発振回路の発振停
止により、微小振動を検知することができるが、
発振回路は第４図のものに限定されず種々の発振
回路を使用することができる。
止により、微小振動を検知することができるが、
発振回路は第４図のものに限定されず種々の発振
回路を使用することができる。
（発明の効果）
以上、詳述したことからも明らかなように、本
発明は、金属板の主面に圧電素子を貼着してなる
振動子を支持して検知本体が、先端部を対向させ
てベースに取り付けてなる一対のバネ端子の先端
部の間に支持しているので、ベースに微小振動が
生じるとこの微小振動が圧電素子に作用し、圧電
素子の共振インピーダンスが上昇して発振が停止
し、発振回路の発振時と発振停止時に夫々発振回
路から出力する出力信号の変化から微小振動を簡
単かつ確実に検出することができる。
発明は、金属板の主面に圧電素子を貼着してなる
振動子を支持して検知本体が、先端部を対向させ
てベースに取り付けてなる一対のバネ端子の先端
部の間に支持しているので、ベースに微小振動が
生じるとこの微小振動が圧電素子に作用し、圧電
素子の共振インピーダンスが上昇して発振が停止
し、発振回路の発振時と発振停止時に夫々発振回
路から出力する出力信号の変化から微小振動を簡
単かつ確実に検出することができる。
また、本発明によれば、振動子をそのノード点
で支持することにより、微小振動が与えられても
圧電素子が容易に振動し、微小振動を敏感に検出
することができ、しかも、振動子はそれに平行な
方向の振動には応答しないので、振動の方向も検
知することができる。
で支持することにより、微小振動が与えられても
圧電素子が容易に振動し、微小振動を敏感に検出
することができ、しかも、振動子はそれに平行な
方向の振動には応答しないので、振動の方向も検
知することができる。
さらに、本発明によれば、発振回路で圧電素子
のインピーダンスを検出する場合、発振のための
立上り電圧を制御することにより、微小振動の検
知感度を任意に変えることができる。
のインピーダンスを検出する場合、発振のための
立上り電圧を制御することにより、微小振動の検
知感度を任意に変えることができる。
第１図は本発明に係る微小振動の検知方法の一
実施例を適用した微小振動検知装置の説明図、第
２は第１図の微小振動検知装置の一部拡大断面
図、第３図ａ，第３図ｂ，第３図ｃ，第３図ｄお
よび第３図ｅは夫々振動が加えられていない場合
および振動が加えられた場合の圧電素子のインピ
ーダンス特性図、第４図は発振回路の回路図であ
る。 １，２……バネ端子、１ａ，２ａ……支持部、
３……ベース、４……振動子、７……振動板、８
……圧電素子、９……電極。
実施例を適用した微小振動検知装置の説明図、第
２は第１図の微小振動検知装置の一部拡大断面
図、第３図ａ，第３図ｂ，第３図ｃ，第３図ｄお
よび第３図ｅは夫々振動が加えられていない場合
および振動が加えられた場合の圧電素子のインピ
ーダンス特性図、第４図は発振回路の回路図であ
る。 １，２……バネ端子、１ａ，２ａ……支持部、
３……ベース、４……振動子、７……振動板、８
……圧電素子、９……電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ バネ性を有する金属からなる一対のバネ端子
を先端部を対向させてベースに取り付け、このバ
ネ端子の先端部の間に金属板の主面に圧電素子を
貼着してなる振動子を支持して検知本体を構成
し、発振回路にて検知本体の圧電素子を共振周波
数付近で発振させ、微小振動に基づく圧電素子の
共振インピーダンスの上昇により発振回路を停止
させ、この発振回路の停止により微小振動を検知
するようにした微小振動の検知方法。 ２ 上記振動子はそのノード点で支持されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の微
小振動の検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10005183A JPS59224526A (ja) | 1983-06-04 | 1983-06-04 | 微小振動の検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10005183A JPS59224526A (ja) | 1983-06-04 | 1983-06-04 | 微小振動の検知方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59224526A JPS59224526A (ja) | 1984-12-17 |
| JPH0418608B2 true JPH0418608B2 (ja) | 1992-03-27 |
Family
ID=14263692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10005183A Granted JPS59224526A (ja) | 1983-06-04 | 1983-06-04 | 微小振動の検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59224526A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5294456B2 (ja) * | 2008-10-31 | 2013-09-18 | 京楽産業．株式会社 | 振動検出装置 |
| JP5294457B2 (ja) * | 2008-10-31 | 2013-09-18 | 京楽産業．株式会社 | 振動検出装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS567025A (en) * | 1979-06-29 | 1981-01-24 | Nissan Motor Co Ltd | Vibration sensor |
-
1983
- 1983-06-04 JP JP10005183A patent/JPS59224526A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS567025A (en) * | 1979-06-29 | 1981-01-24 | Nissan Motor Co Ltd | Vibration sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59224526A (ja) | 1984-12-17 |
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