JPH05296854A - 圧電振動子の温度検知方法 - Google Patents
圧電振動子の温度検知方法Info
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- JPH05296854A JPH05296854A JP4129950A JP12995092A JPH05296854A JP H05296854 A JPH05296854 A JP H05296854A JP 4129950 A JP4129950 A JP 4129950A JP 12995092 A JP12995092 A JP 12995092A JP H05296854 A JPH05296854 A JP H05296854A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧電振動子自身の温度を正確に検知すること
ができる、圧電振動子の温度検知方法を得る。 【構成】 圧電振動子１０の共振周波数を有する駆動信
号が、発振回路１２および位相回路１４によって、圧電
振動子１０に与えられる。さらに、圧電振動子１０の共
振周波数より低い周波数を有する温度検出用信号が、検
出信号発生回路１８によって、圧電振動子１０に与えら
れる。そして、ローパスフィルタ２０によって、温度検
出用信号のみが補正回路２２に入力される。温度検出用
信号によって、圧電振動子１０のインピーダンスを測定
する。圧電振動子１０の温度とインピーダンスとの関係
から、圧電振動子１０の温度を検出する。
ができる、圧電振動子の温度検知方法を得る。 【構成】 圧電振動子１０の共振周波数を有する駆動信
号が、発振回路１２および位相回路１４によって、圧電
振動子１０に与えられる。さらに、圧電振動子１０の共
振周波数より低い周波数を有する温度検出用信号が、検
出信号発生回路１８によって、圧電振動子１０に与えら
れる。そして、ローパスフィルタ２０によって、温度検
出用信号のみが補正回路２２に入力される。温度検出用
信号によって、圧電振動子１０のインピーダンスを測定
する。圧電振動子１０の温度とインピーダンスとの関係
から、圧電振動子１０の温度を検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は圧電振動子の温度検知
方法に関し、特にたとえば、圧電振動子の温度変化によ
る特性の変動を補正するためなどに適用される、圧電振
動子の温度検知方法に関する。
方法に関し、特にたとえば、圧電振動子の温度変化によ
る特性の変動を補正するためなどに適用される、圧電振
動子の温度検知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電振動子は、その温度によって、出力
電圧などに変動が生じる。このような変動を補正するた
めに、圧電振動子の温度を検知する必要がある。従来、
圧電振動子の温度を検知する方法としては、たとえば圧
電振動子の近傍にサーミスタなどの感温抵抗素子を配置
したり、トランジスタの順方向電圧を利用した半導体セ
ンサなどを配置していた。これらのセンサによって、圧
電素子の近傍の温度を測定し、圧電振動子の特性の変動
を補正していた。
電圧などに変動が生じる。このような変動を補正するた
めに、圧電振動子の温度を検知する必要がある。従来、
圧電振動子の温度を検知する方法としては、たとえば圧
電振動子の近傍にサーミスタなどの感温抵抗素子を配置
したり、トランジスタの順方向電圧を利用した半導体セ
ンサなどを配置していた。これらのセンサによって、圧
電素子の近傍の温度を測定し、圧電振動子の特性の変動
を補正していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の方法では、測定される温度は圧電振動子そのもの
の温度ではなく、圧電振動子の周囲の温度である。そし
て、圧電振動子の熱容量のために、圧電振動子の周囲の
温度が変化しても、圧電振動子が周囲と同じ温度になる
には時間的な遅れがある。また、圧電振動子の熱容量と
温度センサの熱容量との間には差があるため、温度セン
サを用いて、圧電振動子自身の温度を正確に測定するこ
とが困難である。
従来の方法では、測定される温度は圧電振動子そのもの
の温度ではなく、圧電振動子の周囲の温度である。そし
て、圧電振動子の熱容量のために、圧電振動子の周囲の
温度が変化しても、圧電振動子が周囲と同じ温度になる
には時間的な遅れがある。また、圧電振動子の熱容量と
温度センサの熱容量との間には差があるため、温度セン
サを用いて、圧電振動子自身の温度を正確に測定するこ
とが困難である。
【０００４】それゆえに、この発明の主たる目的は、圧
電振動子自身の温度を正確に検知することができる、圧
電振動子の温度検知方法を提供することである。
電振動子自身の温度を正確に検知することができる、圧
電振動子の温度検知方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、圧電振動子
の共振周波数以外の周波数の信号を圧電振動子に印加し
てインピーダンスを測定し、圧電振動子の温度変化によ
るインピーダンス変化から圧電振動子の温度を検知す
る、圧電振動子の温度検知方法である。
の共振周波数以外の周波数の信号を圧電振動子に印加し
てインピーダンスを測定し、圧電振動子の温度変化によ
るインピーダンス変化から圧電振動子の温度を検知す
る、圧電振動子の温度検知方法である。
【０００６】
【作用】圧電振動子の共振周波数以外の周波数の信号が
印加されるため、圧電振動子の振動に影響を与えること
なく、圧電振動子のインピーダンスを測定することがで
きる。この信号によって、温度変化による圧電振動子の
インピーダンス変化が測定される。
印加されるため、圧電振動子の振動に影響を与えること
なく、圧電振動子のインピーダンスを測定することがで
きる。この信号によって、温度変化による圧電振動子の
インピーダンス変化が測定される。
【０００７】
【発明の効果】この発明によれば、圧電振動子のインピ
ーダンスから圧電振動子自身の温度を測定することがで
きる。このとき、圧電素子に印加される信号は、共振周
波数以外の信号であるため、圧電振動子の振動には影響
を与えない。したがって、圧電振動子に共振周波数の信
号とインピーダンスを測定するための非共振周波数の振
動とを重畳して印加すれば、圧電振動子を駆動しながら
圧電振動子の温度を測定することができる。そのため、
圧電振動子を駆動しながら、温度による圧電振動子の特
性の変動を補正することができる。
ーダンスから圧電振動子自身の温度を測定することがで
きる。このとき、圧電素子に印加される信号は、共振周
波数以外の信号であるため、圧電振動子の振動には影響
を与えない。したがって、圧電振動子に共振周波数の信
号とインピーダンスを測定するための非共振周波数の振
動とを重畳して印加すれば、圧電振動子を駆動しながら
圧電振動子の温度を測定することができる。そのため、
圧電振動子を駆動しながら、温度による圧電振動子の特
性の変動を補正することができる。
【０００８】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
【０００９】
【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す図解図であ
る。圧電振動子１０は、たとえばエリンバなどの恒弾性
金属材料で形成された振動体に、圧電素子を接着したも
のである。圧電素子は、たとえば板状の圧電セラミック
などの圧電体の両面に電極を形成したものである。した
がって、圧電素子に共振周波数の駆動信号を印加するこ
とにより、圧電振動子１０を振動させることができる。
さらに、振動体には圧電振動子１０の出力信号を取り出
すための圧電素子が形成されるが、出力信号を取り出す
ための圧電素子は、圧電振動子を駆動するための圧電素
子と兼用してもよい。なお、圧電振動子としては、振動
体自身を圧電体で形成し、この振動体に駆動用および出
力信号検出用の電極を形成したものでもよい。
る。圧電振動子１０は、たとえばエリンバなどの恒弾性
金属材料で形成された振動体に、圧電素子を接着したも
のである。圧電素子は、たとえば板状の圧電セラミック
などの圧電体の両面に電極を形成したものである。した
がって、圧電素子に共振周波数の駆動信号を印加するこ
とにより、圧電振動子１０を振動させることができる。
さらに、振動体には圧電振動子１０の出力信号を取り出
すための圧電素子が形成されるが、出力信号を取り出す
ための圧電素子は、圧電振動子を駆動するための圧電素
子と兼用してもよい。なお、圧電振動子としては、振動
体自身を圧電体で形成し、この振動体に駆動用および出
力信号検出用の電極を形成したものでもよい。
【００１０】圧電振動子１０には、これを駆動するため
の発振回路１２が接続される。発振回路１２からは、圧
電振動子１０を駆動させるために、圧電振動子１０の共
振周波数を有する駆動信号が発振される。さらに、発振
回路１２には、位相回路１４が接続される。この位相回
路１４によって駆動信号の位相が調整され、圧電振動子
１０の入力側と出力側における駆動信号の位相が一致さ
せられる。それによって、圧電振動子１０が効率よく振
動する。そして、圧電振動子１０の出力信号は、出力回
路１６を通して出力される。
の発振回路１２が接続される。発振回路１２からは、圧
電振動子１０を駆動させるために、圧電振動子１０の共
振周波数を有する駆動信号が発振される。さらに、発振
回路１２には、位相回路１４が接続される。この位相回
路１４によって駆動信号の位相が調整され、圧電振動子
１０の入力側と出力側における駆動信号の位相が一致さ
せられる。それによって、圧電振動子１０が効率よく振
動する。そして、圧電振動子１０の出力信号は、出力回
路１６を通して出力される。
【００１１】さらに、圧電振動子１０には、検出信号発
生回路１８が接続される。検出信号発生回路１８から
は、たとえば圧電振動子１０の共振周波数より低い周波
数の温度検出用信号が発生する。この検出信号発生回路
１８からの温度検出用信号によって、圧電振動子１０の
静電容量などのインピーダンスが測定される。圧電振動
子１０に印加された信号は、ローパスフィルタ２０に入
力される。このローパスフィルタ２０によって共振周波
数を有する駆動信号が除去され、低い周波数の温度検出
用信号だけが通過する。
生回路１８が接続される。検出信号発生回路１８から
は、たとえば圧電振動子１０の共振周波数より低い周波
数の温度検出用信号が発生する。この検出信号発生回路
１８からの温度検出用信号によって、圧電振動子１０の
静電容量などのインピーダンスが測定される。圧電振動
子１０に印加された信号は、ローパスフィルタ２０に入
力される。このローパスフィルタ２０によって共振周波
数を有する駆動信号が除去され、低い周波数の温度検出
用信号だけが通過する。
【００１２】ローパスフィルタ２０を通過した信号は、
補正回路２２に入力される。補正回路２２では、ローパ
スフィルタ２０からの信号によって圧電振動子１０の温
度が検出され、それに応じて補正信号が出力される。補
正信号としては、圧電振動子１０の駆動信号の周波数を
補正するための補正信号や、出力回路１６の出力信号を
補正するための補正信号などが考えられる。
補正回路２２に入力される。補正回路２２では、ローパ
スフィルタ２０からの信号によって圧電振動子１０の温
度が検出され、それに応じて補正信号が出力される。補
正信号としては、圧電振動子１０の駆動信号の周波数を
補正するための補正信号や、出力回路１６の出力信号を
補正するための補正信号などが考えられる。
【００１３】この圧電振動子１０は、発振回路１２から
の信号によって振動する。そして、たとえば加速度など
が加わって圧電振動子１０の振動状態が変化すると、圧
電振動子１０の圧電素子に電圧が発生する。この電圧
が、出力回路１６から出力される。ところが、圧電振動
子１０の温度が変化すると、それに応じて出力信号も変
動する。このような温度による出力信号の変動を補正す
るために、圧電振動子１０の温度が測定される。
の信号によって振動する。そして、たとえば加速度など
が加わって圧電振動子１０の振動状態が変化すると、圧
電振動子１０の圧電素子に電圧が発生する。この電圧
が、出力回路１６から出力される。ところが、圧電振動
子１０の温度が変化すると、それに応じて出力信号も変
動する。このような温度による出力信号の変動を補正す
るために、圧電振動子１０の温度が測定される。
【００１４】圧電振動子１０の温度を測定するために、
検出信号発生回路１８から温度検出用信号が圧電振動子
１０に印加される。この温度検出用信号は、たとえば圧
電振動子１０の共振周波数より低い周波数を有する信号
である。したがって、温度検出用信号は、圧電振動子１
０の振動に影響を与えない。圧電振動子１０に印加され
た信号は、ローパスフィルタ２０を通して、補正回路２
２に入力される。ローパスフィルタ２０では、圧電振動
子１０の共振周波数を有する駆動信号が取り除かれる。
したがって、補正回路２２には、温度検出用信号のみが
入力される。この温度検出用信号から、圧電振動子１０
の静電容量が測定される。
検出信号発生回路１８から温度検出用信号が圧電振動子
１０に印加される。この温度検出用信号は、たとえば圧
電振動子１０の共振周波数より低い周波数を有する信号
である。したがって、温度検出用信号は、圧電振動子１
０の振動に影響を与えない。圧電振動子１０に印加され
た信号は、ローパスフィルタ２０を通して、補正回路２
２に入力される。ローパスフィルタ２０では、圧電振動
子１０の共振周波数を有する駆動信号が取り除かれる。
したがって、補正回路２２には、温度検出用信号のみが
入力される。この温度検出用信号から、圧電振動子１０
の静電容量が測定される。
【００１５】圧電振動子１０は、その温度によって、静
電容量が変化する。したがって、圧電振動子１０の温度
と静電容量との関係を予め測定しておけば、測定した静
電容量から圧電振動子１０の温度を知ることができる。
また、圧電振動子１０の温度変化と出力信号の変動との
関係を予め測定しておけば、測定した圧電振動子１０の
温度から、出力信号の誤差を補正することができる。
電容量が変化する。したがって、圧電振動子１０の温度
と静電容量との関係を予め測定しておけば、測定した静
電容量から圧電振動子１０の温度を知ることができる。
また、圧電振動子１０の温度変化と出力信号の変動との
関係を予め測定しておけば、測定した圧電振動子１０の
温度から、出力信号の誤差を補正することができる。
【００１６】また、圧電振動子１０の温度が変化する
と、駆動信号の周波数も変動する。これについても、振
動子１０の温度変化と周波数の変動との関係を予め測定
しておけば、駆動信号の周波数の誤差を補正することが
できる。したがって、圧電振動子１０の温度に関わら
ず、圧電振動子１０の振動を安定化させることができ
る。
と、駆動信号の周波数も変動する。これについても、振
動子１０の温度変化と周波数の変動との関係を予め測定
しておけば、駆動信号の周波数の誤差を補正することが
できる。したがって、圧電振動子１０の温度に関わら
ず、圧電振動子１０の振動を安定化させることができ
る。
【００１７】この発明の方法を用いれば、圧電振動子１
０の温度を検知するために、他の温度センサを必要とし
ない。しかも、圧電振動子自身の温度を測定することが
できるため、雰囲気の温度からの時間的な遅れがなく、
正確にかつリアルタイムに圧電振動子の温度を測定する
ことができる。また、温度検出用の信号は圧電振動子の
駆動用または検出用の圧電素子に印加され、圧電振動子
の駆動用または検出用の圧電素子と共用することができ
る。したがって、駆動検出用以外のリード線などを接続
する必要がなく、圧電振動子の振動特性を悪化させたり
することがない。
０の温度を検知するために、他の温度センサを必要とし
ない。しかも、圧電振動子自身の温度を測定することが
できるため、雰囲気の温度からの時間的な遅れがなく、
正確にかつリアルタイムに圧電振動子の温度を測定する
ことができる。また、温度検出用の信号は圧電振動子の
駆動用または検出用の圧電素子に印加され、圧電振動子
の駆動用または検出用の圧電素子と共用することができ
る。したがって、駆動検出用以外のリード線などを接続
する必要がなく、圧電振動子の振動特性を悪化させたり
することがない。
【００１８】なお、上述の実施例では、温度検出用信号
の周波数は、圧電振動子の共振周波数より低かった。し
かしながら、温度検出用信号としては、たとえば圧電振
動子の共振周波数より高い周波数を有する信号であって
もよい。この場合、共振周波数を有する駆動信号を取り
除くためには、ローパスフィルタの代わりに、ハイパス
フィルタが用いられる。また、温度検出用信号として
は、圧電振動子の共振周波数の近傍の周波数を有する信
号を用いてもよい。この場合、共振周波数を有する駆動
信号を取り除くためには、バンドパスフィルタが用いら
れる。要するに、温度検出用信号の周波数を、圧電振動
子の共振周波数と異なるようにしておけばよい。
の周波数は、圧電振動子の共振周波数より低かった。し
かしながら、温度検出用信号としては、たとえば圧電振
動子の共振周波数より高い周波数を有する信号であって
もよい。この場合、共振周波数を有する駆動信号を取り
除くためには、ローパスフィルタの代わりに、ハイパス
フィルタが用いられる。また、温度検出用信号として
は、圧電振動子の共振周波数の近傍の周波数を有する信
号を用いてもよい。この場合、共振周波数を有する駆動
信号を取り除くためには、バンドパスフィルタが用いら
れる。要するに、温度検出用信号の周波数を、圧電振動
子の共振周波数と異なるようにしておけばよい。
【図１】この発明の一実施例を示す図解図である。
１０ 圧電振動子 １２ 発振回路 １４ 位相回路 １６ 出力回路 １８ 検出信号発生回路 ２０ ローパスフィルタ ２２ 補正回路
Claims (1)
- 【請求項１】 圧電振動子の共振周波数以外の周波数の
信号を前記圧電振動子に印加してインピーダンスを測定
し、前記圧電振動子の温度変化によるインピーダンス変
化から前記圧電振動子の温度を検知する、圧電振動子の
温度検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12995092A JP3191404B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 圧電振動子の温度検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12995092A JP3191404B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 圧電振動子の温度検知方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05296854A true JPH05296854A (ja) | 1993-11-12 |
| JP3191404B2 JP3191404B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=15022449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12995092A Expired - Fee Related JP3191404B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 圧電振動子の温度検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3191404B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008096186A (ja) * | 2006-10-10 | 2008-04-24 | Honda Motor Co Ltd | 変形検出センサ |
| US7896544B2 (en) | 2005-02-07 | 2011-03-01 | Hochiki Corporation | Heat detector and method of manufacturing heat detecting element |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200491799Y1 (ko) * | 2018-07-11 | 2020-06-05 | 임현수 | 만년필 |
-
1992
- 1992-04-22 JP JP12995092A patent/JP3191404B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7896544B2 (en) | 2005-02-07 | 2011-03-01 | Hochiki Corporation | Heat detector and method of manufacturing heat detecting element |
| JP2008096186A (ja) * | 2006-10-10 | 2008-04-24 | Honda Motor Co Ltd | 変形検出センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3191404B2 (ja) | 2001-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |