JPH0439552Y2 - - Google Patents

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JPH0439552Y2
JPH0439552Y2 JP513386U JP513386U JPH0439552Y2 JP H0439552 Y2 JPH0439552 Y2 JP H0439552Y2 JP 513386 U JP513386 U JP 513386U JP 513386 U JP513386 U JP 513386U JP H0439552 Y2 JPH0439552 Y2 JP H0439552Y2
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load
support plate
piezoelectric
piezoelectric element
inner case
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]

《産業上の利用分野》 この考案は圧電素子を支持板に貼着したエレメ
ントを用いた圧電センサーに関するもので、より
具体的にはセンサーに印加される荷重を測定する
圧電センサーに関するものである。 《従来の技術》 従来、この種の圧電効果を利用して重量等の荷
重を測定するセンサーとしては、もつぱら圧電素
子を支持板に貼着したエレメント単体を用い、圧
電素子側から荷重を印加し、そのときのエレメン
トの撓みに応じて発生する電荷量(電圧)を計測
することにより荷重(重量)を計測するものがあ
つた。 《考案が解決しようとする問題点》 しかしながら、圧電素子は荷重に対する耐力に
限界があり、一定以上の荷重が印加されると圧電
素子は割れてしまうという問題があつた。そし
て、圧電素子の耐力は、エレメントの厚みにより
決定されるため、計測対象物の重量に応じて種々
の厚さを有するエレメントを製造する必要があつ
た。つまり、小重量測定用には厚みの薄いエレメ
ントを、大重量測定用には厚いエレメントをそれ
ぞれ用意して使用する必要があり、同一エレメン
トを使用できないため、製造作業・工程が煩雑で
大量生産にあわず、製造コストも増加してしまう
等種々の問題があつた。 《考案の目的》 この考案は、上記した問題点に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは簡単な構造によ
り同一エレメントで測定できる荷重の限度を拡大
することができるとともに、一種類のエレメント
によりあらゆる重量を測定できるようにすること
により、エレメントを量産可能とし、コストダウ
ンを図ることのでき、しかも荷重−出力電圧特性
が常に直線性を有し、使用性の良好な圧電センサ
ーを提供するにある。 《問題点を解決する手段》 上記した目的を達成するために、本考案に係る
圧電センサーでは、圧電素子を第1の支持板に貼
着したエレメントを用い、該圧電素子に荷重を加
えたときに発生する電荷の大きさにより該荷重を
計測する圧電センサーにおいて、該圧電素子が該
荷重印加側に向くように該エレメントが内ケース
内に出し入れ自在に配設されるとともに該内ケー
ス内の該エレメントの該第1の支持板側には第2
の支持板が挿入配置され、また該内ケースには加
圧部と可撓性を有する支持部材とからなる該エレ
メントへの加圧手段が該加圧部の一方端部を該エ
レメントの該圧電素子に当接するように取付けら
れ、一方、該内ケースの外周には外ケースが囲繞
され、該外ケースには該加圧部の他方端部が貫通
突出される透孔が穿設されるとともに該内ケース
内に配置された該エレメントと該第2の支持板と
を密着させるためのバイアス印加手段が形成され
てなる。 《作用》 外ケースに設けたバイアス荷重印加手段により
適当なバイアス荷重ほ内ケース内に配置されたエ
レメントに圧電素子側から印加する。すると、該
バイアス荷重によりエレメントが水平状態になり
エレメントと第2の支持板との間に生じていたギ
ヤツプがなくなりエレメントと第2の支持板が密
接し、測定すべき荷重を印加するとエレメント
(圧電素子)が最初から第2の支持板の抵抗を受
けることになる。そして、その状態のまま内ケー
スに設けた加圧手段によりエレメントに圧電素子
側より荷重を印加すると、印加された荷重の大き
さにともなつて圧電素子が撓み、その撓み量に応
じて電荷(電圧)が発生する。このとき、第2の
支持板が抵抗板の役割をはたし、圧電素子の撓み
量がエレメント単独に同一荷重を印加したときの
圧電素子の撓み量より少なくなる。従つて、エレ
メント単独のときより最大許容荷重(計測可能範
囲)が拡大される。 《実施例》 以下、本考案に係る圧電センサーの好適な実施
例について、添附図面を参照にして詳述する。 第1図〜第3図はこの考案の一実施例を示す断
面図である。 同図に示すように、10は第1の支持板であつ
て本実施例では金属板が使用されている。この第
1の支持板の上面には圧電素子12が熱接着され
ており、エレメント14を構成している。本実施
例では、圧電素子12に圧電セラミクスを使用し
ている。また、第1の支持板10と圧電素子12
の上面にはそれぞれリード線15が取付けられて
おり、エレメント12に荷重を印加する際に圧電
素子12より発生する電荷量(電圧)を例えば電
圧計等により測定できるようになつている。 そして、エレメント14は内ケース16内に圧
電素子12側が上方になるように挿入配置されて
いる。 すなわち、内ケース16は下方内部に受け部1
8が径方向内方に一体的に突出形成されており、
この受け部18上にエレメント14が配置され
る。また、内ケース16の上方開口部にはエレメ
ント14への加圧手段20が着脱自在に螺着され
ている。この加圧手段20は可撓性を有する支持
部材22とその中央部に上方方向に突出した棒状
の加圧部24とから構成されており、両者は一体
的に形成されている。さらに支持部材22の外周
縁には外側面に螺条を要する側壁25が垂下形成
されており、ここにおいて内ケース16の上方内
側部に形成された螺条と螺合される。そして、加
圧部24を回動することにより加圧手段20が上
下に移動するようになつている。 本考案にあつては、エレメント14と内ケース
16に設けた受け部18との間に第2の支持板2
8が挿入されている。 この第2の支持板28は、バネ性を有すること
が必要であり、この実施例では金属板が使用され
ている。そして、好ましくは、厚さの異なる複数
個の支持板を用意し、印加する荷重に合せて最適
な厚さを有する第2の支持板28を挿入配置する
ことである。また、このエレメント14は、第1
の支持板10と圧電素子12の熱膨脹率の相違か
ら、熱接着の際の熱により必ず僅かながら圧電素
子12側を凸となるように湾曲しているためエレ
メント14と第2の支持板28との間には微小な
がらギヤツプΔdが生じている。そして、第2の
支持板28の下方と内ケース16の底部との間に
は空間が形成されており、エレメント14並びに
第2の支持板28が下方へ撓むことができるよう
になつている。 さらに、本考案では、内ケース16を囲繞する
ように外ケース30が設けられている。この外ケ
ース30は、底部32が開口可能となつており、
底部32は外ケース30の下方開口部内に上下動
自在に螺着されている。また、外ケース30の天
面中央には透孔34が穿設されており、この透孔
34を貫通して内ケース16の加圧手段24に形
成した加圧部24の上端部が外ケース30の天面
より上方に突出するようになつている。また、透
孔34の下端周縁部には作動部36が一体的に垂
下形成されている。そして、この作動部36と上
記底部32とによりバイアス荷重印加手段を構成
している。 なお、本実施例にあつては、第1の支持板12
に金属板を用いたが、本考案はこれに限られるこ
とはなく、例えば非導電性の部材を用いてもい
い。但し、その場合には、リード線15は圧電素
子12の下面側に取付けるのはもちろんである。
また、第2の支持板についても同様に、バネ性を
有する部材であれば、金属板に限られない。更に
バイアス荷重印加手段として、底部32を上下動
自在に形成したが、例えば外ケース30の上端部
を上下動自在としてもよい。 次に、本実施例における作用について説明する
と、まず、内ケース16の受け部18上に第2の
支持板28を載置し、その上に圧電素子12が上
方にくるようにエレメント14を載置する。そし
て、加圧手段20を内ケース16へ取付け、加圧
手段20をネジの締まる方向へ回転させて、加圧
部24の下端面が圧電素子12に当接するまで下
方へ移動させる(第1図)。 次に、エレメント14と第2の支持板28との
間に生じているギヤツプ〓dをなくすためのバイ
アス荷重BWを印加する。すなわち、外ケース3
0の底部32のネジの締まる方向へ回転させる。
すると、底部32が上方へ移動し、それにともな
い内ケース16も上方へ移動する。そして、さら
に底部32を回転して上昇させると、加圧手段2
0の加圧部24の周縁部の支持部材22が外ケー
ス30の作動部36と当接し、加圧部24及びそ
の周縁部の上昇移動を阻止されるが、加圧手段2
0の支持部材22が撓んで加圧手段20の可撓性
を有する周縁並びに内ケース16は上昇移動され
る。従つて、作動部36から加圧部24に下方へ
反作用力がかかることとなり、この力がバイアス
荷重BWとなつてエレメント14に印加され、エ
レメント14が若干撓んで水平となり、ギヤツプ
Δdがなくなつてエレメント14と第2の支持板
28とを密接させることになる(第2図)。 そして、このように常にバイアス荷重BWを印
加した状態のまま加圧部24の上端面に被測定物
を置くと、その自重による付勢力によつて加圧部
24が下方へ移動し、エレメント14並びに第2
の支持板28を下方へ撓ませ、その撓み量に応じ
た電荷が圧電素子12から発生し、この電荷量を
リード線15を介して電圧として取出し、その電
圧を測定することにより被測定物の自重を計るこ
とができる(第3図)。すなわち、圧電素子に一
定の荷重を印加しつづけると、一度発生した電荷
も素子内をリークして出力電圧は零となつてしま
い、また、圧電素子から発生する電荷量は圧電素
子がある状態から加圧されて別の状態に変化した
際の変化両に応じて発生するものであり、予め荷
重を印加して圧電素子を撓ましておいて、その状
態にさらに新たな荷重を印加するとその荷重に相
当する電荷量が発生する。従つて、ここで発生す
る電圧は、被測定物の重量にほかならない。 尚、適当なバイアス荷重BWを印加するために
は、例えば、荷重−出力電圧特性を調べ、その特
性が直線性が得られるようになつたときの出発点
の荷重がかかるようにすればいい。 第4図はバイアス荷重を印加しない場合におけ
る圧電センサーの荷重−出力電圧特性を示すグラ
フである。図中実線で示した特性は、加圧部24
すなわちエレメント14及び第2の支持板28に
荷重を印加したときの特性で、破線で示された特
性はエレメント14単独に荷重を印加したときの
ものである。 同図から明らかなように、実線の特性は最初比
較的急な傾きを有する直線性(破線の特性と一
致)を示し、その後緩かな傾きを有する直線性を
示している。つまり、最初は、エレメントが撓ん
でギヤツプΔdを生じているために第2の支持板
の影響を受けないので、最初の特性はエレメント
14単独に荷重が印加された特性と同じになる。
しかし、さらに大きい荷重を印加しエレメント1
4と第2の支持板28とが密着した後は、第2の
支持板28の抵抗により同一荷重での圧電素子の
撓み量が小さくなるので傾きが小さくなる。従つ
て、この特性が変わるときの荷重がバイアス荷重
BWとなる。本実施例では第1の支持板10及び
圧電素子12の厚さがともに200
<<Industrial Application Field>> This invention relates to a piezoelectric sensor using an element in which a piezoelectric element is attached to a support plate, and more specifically relates to a piezoelectric sensor that measures the load applied to the sensor. <Prior art> Conventionally, sensors that measure loads such as weight using this type of piezoelectric effect have typically used a single element with a piezoelectric element attached to a support plate, and the load was applied from the piezoelectric element side. However, there was one that measured the load (weight) by measuring the amount of charge (voltage) generated according to the deflection of the element at that time. <<Problems to be solved by the invention>> However, the piezoelectric element has a limit in its resistance to load, and there is a problem in that the piezoelectric element breaks when a load exceeding a certain level is applied. Since the yield strength of the piezoelectric element is determined by the thickness of the element, it is necessary to manufacture elements having various thicknesses depending on the weight of the object to be measured. In other words, it is necessary to prepare a thin element for small weight measurement and a thick element for large weight measurement, and because the same element cannot be used, the manufacturing work and process are complicated and mass production is difficult. Various problems arose, including an increase in manufacturing costs. 《Purpose of the invention》 This invention was made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to expand the limit of the load that can be measured with the same element with a simple structure, and to By making it possible to measure any weight using an element, it is possible to mass-produce the element, reduce costs, and provide a piezoelectric sensor that is easy to use because the load-output voltage characteristic always has linearity. There is something to do. <<Means for solving the problem>> In order to achieve the above-mentioned object, the piezoelectric sensor according to the present invention uses an element in which a piezoelectric element is attached to a first support plate, and when a load is applied to the piezoelectric element, In a piezoelectric sensor that measures the load based on the magnitude of the electric charge generated in the piezoelectric sensor, the element is arranged so as to be freely put in and taken out of the inner case so that the piezoelectric element faces the load application side, and the A second support plate is provided on the first support plate side of the element.
A support plate is inserted into the inner case, and a means for pressurizing the element, which includes a pressurizing part and a flexible support member, applies one end of the pressurizing part to the piezoelectric element of the element. The inner case is mounted so as to come into contact with the element, and an outer case surrounds the outer periphery of the inner case, and the outer case is provided with a through hole through which the other end of the pressurizing part projects. A bias applying means is formed for bringing the element disposed in the inner case into close contact with the second support plate. <<Operation>> An appropriate bias load is applied from the piezoelectric element side to the element disposed inside the inner case by the bias load applying means provided in the outer case. Then, due to the bias load, the element becomes horizontal, the gap between the element and the second support plate disappears, and the element and the second support plate come into close contact with each other. When the load to be measured is applied, the element (piezoelectric element) is subjected to the resistance of the second support plate from the beginning. Then, when a load is applied to the element from the piezoelectric element side using a pressure means provided in the inner case in this state, the piezoelectric element is deflected in accordance with the magnitude of the applied load, and the charge ( voltage) is generated. At this time, the second support plate serves as a resistance plate, and the amount of deflection of the piezoelectric element is smaller than the amount of deflection of the piezoelectric element when the same load is applied to the element alone. Therefore, the maximum permissible load (measurable range) is expanded compared to when the element is used alone. <<Examples>> Hereinafter, preferred embodiments of the piezoelectric sensor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 to 3 are cross-sectional views showing one embodiment of this invention. As shown in the figure, 10 is a first support plate, and in this embodiment, a metal plate is used. A piezoelectric element 12 is thermally bonded to the upper surface of this first support plate, and constitutes an element 14. In this embodiment, piezoelectric ceramics are used for the piezoelectric element 12. In addition, the first support plate 10 and the piezoelectric element 12
A lead wire 15 is attached to the upper surface of each element 12, so that the amount of charge (voltage) generated by the piezoelectric element 12 when a load is applied to the element 12 can be measured using, for example, a voltmeter. The element 14 is inserted into the inner case 16 so that the piezoelectric element 12 side faces upward. That is, the inner case 16 has the receiving part 1 inside the lower part.
8 is formed integrally protruding inward in the radial direction,
The element 14 is arranged on this receiving part 18. Further, a pressurizing means 20 for applying pressure to the element 14 is detachably screwed into the upper opening of the inner case 16. This pressurizing means 20 is composed of a flexible support member 22 and a rod-shaped pressurizing part 24 that protrudes upward at the center thereof, and both are integrally formed. Furthermore, a side wall 25 that requires a thread on the outer surface is formed hanging from the outer peripheral edge of the support member 22, and is threadedly engaged with a thread formed on the upper inner side of the inner case 16 here. By rotating the pressure section 24, the pressure means 20 is moved up and down. In the present invention, a second support plate 2 is provided between the element 14 and the receiving portion 18 provided in the inner case 16.
8 has been inserted. This second support plate 28 needs to have spring properties, and in this embodiment a metal plate is used. Preferably, a plurality of support plates having different thicknesses are prepared, and a second support plate 28 having an optimum thickness is inserted and arranged according to the load to be applied. Moreover, this element 14
Due to the difference in thermal expansion coefficient between the support plate 10 and the piezoelectric element 12, the piezoelectric element 12 side is always slightly curved due to the heat during thermal bonding, so that the element 14 and the second support plate 28 There is a small gap Δd between them. A space is formed between the lower part of the second support plate 28 and the bottom of the inner case 16, so that the element 14 and the second support plate 28 can be bent downward. . Furthermore, in the present invention, an outer case 30 is provided to surround the inner case 16. The outer case 30 has an openable bottom 32,
The bottom portion 32 is screwed into the lower opening of the outer case 30 so as to be vertically movable. In addition, a through hole 34 is bored in the center of the top surface of the outer case 30, and the upper end of the pressurizing part 24 formed in the pressurizing means 24 of the inner case 16 passes through the through hole 34 and is connected to the outer case. It is designed to protrude upwards from the top surface of 30. Further, an actuating portion 36 is integrally formed to hang down from the lower peripheral edge of the through hole 34 . This operating portion 36 and the bottom portion 32 constitute a bias load applying means. Note that in this embodiment, the first support plate 12
Although a metal plate is used in this example, the present invention is not limited to this, and for example, a non-conductive member may be used. However, in that case, the lead wire 15 is of course attached to the lower surface side of the piezoelectric element 12.
Similarly, the second support plate is not limited to a metal plate as long as it is a member having spring properties. Further, although the bottom portion 32 is formed to be vertically movable as a bias load applying means, for example, the upper end portion of the outer case 30 may be vertically movable. Next, the operation of this embodiment will be explained. First, the second support plate 28 is placed on the receiving part 18 of the inner case 16, and the element 14 is placed on it so that the piezoelectric element 12 is placed upward. place Then, the pressurizing means 20 is attached to the inner case 16, and the pressurizing means 20 is rotated in the direction in which the screw is tightened, and moved downward until the lower end surface of the pressurizing part 24 comes into contact with the piezoelectric element 12 (see Fig. 1). ). Next, a bias load BW is applied to eliminate the gap d occurring between the element 14 and the second support plate 28. That is, outer case 3
0 in the direction in which the screw on the bottom part 32 is tightened.
Then, the bottom portion 32 moves upward, and the inner case 16 also moves upward. Then, when the bottom part 32 is further rotated and raised, the pressurizing means 2
The support member 22 at the peripheral edge of the pressure unit 24 of No.
0 is bent, and the flexible peripheral edge of the pressurizing means 20 and the inner case 16 are moved upward. Therefore, a downward reaction force is applied from the actuating part 36 to the pressurizing part 24, and this force becomes a bias load BW and is applied to the element 14, causing the element 14 to bend slightly and become horizontal, eliminating the gap Δd. This brings the element 14 and the second support plate 28 into close contact (FIG. 2). When the object to be measured is placed on the upper end surface of the pressurizing section 24 with the bias load BW always being applied in this way, the pressurizing section 24 moves downward due to the biasing force due to its own weight, and the element 14 and second
The support plate 28 of the device is deflected downward, and a charge corresponding to the amount of deflection is generated from the piezoelectric element 12. This charge amount is taken out as a voltage via the lead wire 15, and the voltage is measured. You can measure your own weight (Figure 3). In other words, if a constant load is continued to be applied to a piezoelectric element, the electric charge that has been generated will leak inside the element and the output voltage will become zero, and the amount of electric charge generated from the piezoelectric element will change from the state in which the piezoelectric element is present. This occurs in response to changes when the piezoelectric element changes to a different state after being pressurized, and if a load is applied in advance to bend the piezoelectric element, and then a new load is applied to that state, the piezoelectric element will bend. A corresponding amount of charge is generated. Therefore, the voltage generated here is nothing but the weight of the object to be measured. In order to apply an appropriate bias load BW, for example, the load-output voltage characteristics may be investigated, and the load at the starting point when linearity of the characteristics can be obtained is applied. FIG. 4 is a graph showing the load-output voltage characteristics of the piezoelectric sensor when no bias load is applied. The characteristics shown by the solid line in the figure are the characteristics of the pressurizing part 24
That is, the characteristics are when a load is applied to the element 14 and the second support plate 28, and the characteristics shown by the broken line are the characteristics when a load is applied to the element 14 alone. As is clear from the figure, the solid line characteristic first exhibits linearity with a relatively steep slope (corresponding to the broken line characteristic), and then shows linearity with a gentle slope. In other words, since the element is initially bent to create a gap Δd, it is not affected by the second support plate, so the initial characteristics are the same as those obtained when a load is applied to the element 14 alone.
However, when a larger load is applied, element 1
4 and the second support plate 28, the amount of deflection of the piezoelectric element under the same load becomes smaller due to the resistance of the second support plate 28, so that the inclination becomes smaller. Therefore, the load when this characteristic changes is the bias load.
It becomes BW. In this embodiment, the thickness of both the first support plate 10 and the piezoelectric element 12 is 200 mm.

【μm】からなる
エレメント14を用いたが、この場合のバイアス
荷重BWは500
[μm] was used, but the bias load BW in this case was 500

【g】であつた。従つてバイアス荷
重印加手段により500
It was [g]. Therefore, 500

【g】のバイアス荷重BWを
印加しつづけると一度それに相当する電圧は発生
するものの、しばらくすると出力電圧は零となる
が、エレメント14と第2の支持板28は密着し
たままである。従つて、その状態から荷重Wを印
加すると圧電素子は最初から抵抗板である第2の
支持板28の影響を受けるとともに、発生する出
力電圧は荷重Wに相当するものである。すなわ
ち、第4図の縦軸及び横軸が平行移動し、図中A
点がバイアス出力電圧特性の原点になる。 尚、本実施例では、被測定物の重量を測定する
(重量センサー)ため、装置は上方を向いていた
が、本考案はこれに限られることなく、種々の荷
重・圧力を測定することができ、その際には装置
を横向きに倒して使用することも可能である。 《考案の効果》 以上のように、本考案に係る荷重センサーによ
れば、圧電素子を支持板に貼着したエレメントの
支持板側に第2の支持板を挿入したことにより第
2の支持板が抵抗板となり、同一荷重を印加した
ても圧電素子の撓み量は小さくなり、圧電素子が
破損する撓み量になるために必要な荷重は大きく
なる。従つて、エレメント単独で測定可能な荷重
より大きな荷重を印加することができ、測定可能
な範囲が拡大することができる。 また、エレメントに挿入する第2の支持板の厚
さをかえるだけで第2の支持板の抵抗力が変化す
るので同一のエレメントを用いつつ測定範囲を任
意に設定することができる。すなわち、測定対象
の重量にあわせて種々のエレメントを製造する必
要がなく同一のエレメントを製造すれば一定ので
量産することができ、コストダウンを図ることが
できる。 さらにエレメントの圧電素子の上方よりエレメ
ントと第2の支持板とを密接させるバイアス荷重
印加手段を外ケースに設けたために、荷重−出力
電圧特性の出発点が移動し、最初から圧電素子が
第2の支持板の影響を受けることとなり、直線性
の有する特性のみ使用することができ、容易に荷
重を測定することができ圧電センサーの使用性が
向上する等種々の作用効果を奏する。
If the bias load BW of [g] is continued to be applied, a voltage corresponding to the bias load BW is generated once, but after a while the output voltage becomes zero, but the element 14 and the second support plate 28 remain in close contact with each other. Therefore, when a load W is applied from this state, the piezoelectric element is influenced by the second support plate 28 which is a resistance plate from the beginning, and the generated output voltage corresponds to the load W. In other words, the vertical and horizontal axes in Figure 4 move in parallel, and A in the figure
The point becomes the origin of the bias output voltage characteristics. In this example, the device was oriented upward in order to measure the weight of the object to be measured (weight sensor), but the present invention is not limited to this, and can be used to measure various loads and pressures. In that case, it is also possible to use the device by tilting it sideways. <<Effect of the invention>> As described above, according to the load sensor according to the present invention, the second support plate is inserted into the support plate side of the element in which the piezoelectric element is attached to the support plate. becomes a resistance plate, and even if the same load is applied, the amount of deflection of the piezoelectric element becomes smaller, and the load required to achieve the amount of deflection that causes damage to the piezoelectric element becomes larger. Therefore, a load larger than the load that can be measured by the element alone can be applied, and the measurable range can be expanded. Further, since the resistance force of the second support plate changes simply by changing the thickness of the second support plate inserted into the element, the measurement range can be arbitrarily set while using the same element. That is, there is no need to manufacture various elements according to the weight of the object to be measured, and if the same element is manufactured, the weight will be constant, so mass production can be achieved, and costs can be reduced. Furthermore, since the outer case is provided with a bias load applying means that brings the element and the second support plate into close contact with each other from above the piezoelectric element of the element, the starting point of the load-output voltage characteristic moves, and the piezoelectric element Therefore, only the characteristic of linearity can be used, the load can be easily measured, and the usability of the piezoelectric sensor is improved, and various other effects can be achieved.

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

第1図は本考案に係る圧電センサーの一実施例
を示す断面図、第2図はエレメントにバイアス荷
重を印加した状態を示す断面図、第3図はエレメ
ントに測定する荷重を印加した状態を示す断面
図、第4図は、バイアス荷重を印加しない状態に
おける荷重−出力電圧特性を示すグラフである。 10……第1の支持板、12……圧電素子、1
4……エレメント、16……内ケース、20……
加圧手段、24……加圧部、28……第2の支持
板、30……外ケース。
Fig. 1 is a sectional view showing an embodiment of the piezoelectric sensor according to the present invention, Fig. 2 is a sectional view showing a state in which a bias load is applied to the element, and Fig. 3 is a sectional view showing a state in which a load to be measured is applied to the element. The cross-sectional view shown in FIG. 4 is a graph showing the load-output voltage characteristics in a state where no bias load is applied. 10...First support plate, 12...Piezoelectric element, 1
4...Element, 16...Inner case, 20...
Pressure means, 24...pressure section, 28...second support plate, 30...outer case.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 圧電素子を第1の支持板に貼着したエレメント
を用い、該圧電素子に荷重を加えたときに発生す
る電荷の大きさにより該荷重を計測する圧電セン
サーにおいて、該圧電素子が該荷重印加側に向く
ように該エレメントが内ケース内に出し入れ自在
に配設されるとともに該内ケース内の該エレメン
トの該第1の支持板側には第2の支持板が挿入配
置され、また該内ケースには加圧部と可撓性を有
する支持部材とからなる該エレメントへの加圧手
段が該加圧部の一方端部を該エレメントの該圧電
素子に当接するように取付けられ、一方、該内ケ
ースの外周には外ケースが囲繞され、該外ケース
には該加圧部の他方端部が貫通突出される透孔が
穿設されるとともに該内ケース内に配置された該
エレメントと該第2の支持板とを密着させるため
のバイアス印加手段が形成されてなることを特徴
とする圧電センサー。
In a piezoelectric sensor that uses an element in which a piezoelectric element is attached to a first support plate and measures a load based on the magnitude of electric charge generated when a load is applied to the piezoelectric element, the piezoelectric element is placed on the load application side. The element is arranged in and out of the inner case so as to face the element, and a second support plate is inserted into the first support plate side of the element in the inner case. A means for applying pressure to the element, which includes a pressurizing section and a flexible support member, is attached such that one end of the pressurizing section is in contact with the piezoelectric element of the element; The outer periphery of the inner case is surrounded by an outer case, and the outer case is provided with a through hole through which the other end of the pressurizing part protrudes, and the element arranged in the inner case and the A piezoelectric sensor characterized in that a bias applying means is formed for bringing the second support plate into close contact with the piezoelectric sensor.
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