JPH06201451A - Piezoelectric vibration sensor - Google Patents

Piezoelectric vibration sensor

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JPH06201451A
JPH06201451A JP213293A JP213293A JPH06201451A JP H06201451 A JPH06201451 A JP H06201451A JP 213293 A JP213293 A JP 213293A JP 213293 A JP213293 A JP 213293A JP H06201451 A JPH06201451 A JP H06201451A
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JP
Japan
Prior art keywords
vibration sensor
piezoelectric vibration
piezoelectric
conductive layer
circuit board
Prior art date
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Pending
Application number
JP213293A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Kunimura
智 國村
Katsuhiko Takahashi
克彦 高橋
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.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP213293A priority Critical patent/JPH06201451A/en
Publication of JPH06201451A publication Critical patent/JPH06201451A/en
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enhance SN ratio by providing a conductive layer through a signal processing circuit board secured to a detecting section and constituting a containing body covering the board and the conductive layer integrally with a containing body for sensor. CONSTITUTION:A piezoelectric vibration sensor 23 comprising a detector 35 and a load body 36 is contained in a recess 22 made in the stainless steel (conductive) containing body 21 a for a package 21. A signal processing circuit board 25 secured to the detecting section 35 is supported by the peripheral edge part 24 around an opening of the containing body 21a and a conductive layer 26 of silver paste is provided above the substrate 25. A containing cover body 21b covering the substrate 25 and the conductive layer 26 is then fit to the opening of the containing body 21a thus realizing an integrated structure. Since the detecting section 25 is double shielded equivalently by means of the conductive layer 26 and the containing cover body 21b made of a conductive material, SN ratio and thereby noise resistance can be enhanced significantly.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、圧電体を用いて構成さ
れる圧電型振動センサをパッケージ内に収納してなる圧
電型振動センサ装置に関し、特に耐ノイズ性の向上を図
った圧電型振動センサ装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric vibration sensor device in which a piezoelectric vibration sensor formed by using a piezoelectric body is housed in a package, and particularly, a piezoelectric vibration sensor having improved noise resistance. The present invention relates to a sensor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より圧電体を用いて構成される圧電
型振動センサとして各種のものが開発されている。例え
ば、センサの構造としては圧縮型、せん段型、ビーム
型、膜型などがある。また、圧電体の材料としてセラミ
ック系、プラスチック系、あるいはこれらの混合系を用
いたものがある。そして、このような圧電型振動センサ
の量産性を改善すべく、その大量生産方式として、圧電
体の両面に接着剤を塗布し、各々の電極を固着させ、使
用用途によっては前記電極と圧電体間に支持板を解した
後、これをダイシングソーなどの切断手段によってチッ
プ状に切断することにより検知部を一括大量する等、そ
の量産性に優れた圧電型振動センサの開発が進んでい
る。しかし、上記のような圧電型のセンサは、インピー
タンスが高いために、電気的ノイズを受け易い。このた
め、従来ではセンサを電磁波シールド性のパッケージ内
に収納した圧電型振動センサ装置が構成されていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, various types of piezoelectric vibration sensors have been developed which are constructed by using a piezoelectric body. For example, the structure of the sensor includes a compression type, a stepped type, a beam type, a film type and the like. In addition, there are materials that use a ceramic material, a plastic material, or a mixture thereof as the material of the piezoelectric body. Then, in order to improve the mass productivity of such a piezoelectric vibration sensor, as a mass production method, an adhesive is applied to both surfaces of the piezoelectric body to fix each electrode, and depending on the intended use, the electrode and the piezoelectric body may be adhered. A piezoelectric vibration sensor excellent in mass productivity is being developed, such as after the support plate is unfastened and then cut into chips by a cutting means such as a dicing saw to mass-produce a large number of detection units. However, since the piezoelectric type sensor as described above has high impedance, it is susceptible to electrical noise. Therefore, conventionally, a piezoelectric vibration sensor device has been constructed in which the sensor is housed in a package having an electromagnetic wave shielding property.

【0003】上記圧電型振動センサ装置の一例を図3に
示す。図中符号1は圧電型振動センサである。この圧電
型振動センサ1は、円柱状で、台座2、検知部3、およ
び荷重体4からなるものである。検知部3は、膜状圧電
体5の両面を電極(図示略)で挟み、さらに、この両面
を支持板6で挟んで、固着してなるものである。そし
て、この圧電型振動センサ1はプラスチックなどの材料
からなる中空筒状の中空パッケージ7内に収納、固定さ
れている。
An example of the above piezoelectric vibration sensor device is shown in FIG. Reference numeral 1 in the figure is a piezoelectric vibration sensor. The piezoelectric vibration sensor 1 has a cylindrical shape and includes a pedestal 2, a detection unit 3, and a load body 4. The detection unit 3 is formed by sandwiching both sides of the film-shaped piezoelectric body 5 with electrodes (not shown), and further sandwiching both sides with the support plates 6 and fixing them. The piezoelectric vibration sensor 1 is housed and fixed in a hollow cylindrical hollow package 7 made of a material such as plastic.

【0004】中空パッケージ7は、その長手方向のほぼ
中央よりやや下側に中空パッケージ7の内方に突出する
環状のセンサ取り付け部8が一体に設けられている。ま
た、中空パッケージ7の基部には円板状の取り付け部9
が一体に取り付けられており、この取り付け部9で圧電
型振動センサ装置を被測定物に固定するようになってい
る。また、中空パッケージ7のセンサ取り付け部8に
は、圧電型振動センサ1の台座2の周辺部のみが掛け渡
すようにして乗せられ、ネジ止め等の適宜の固定手段に
よって固定される。これにより、圧電型振動センサ1が
中空パッケージ7内で浮かせた状態で収納、固定され、
台座2の下面側には空隙が形成さてれいる。
The hollow package 7 is integrally provided with an annular sensor mounting portion 8 projecting inward of the hollow package 7 slightly below the center in the longitudinal direction thereof. Further, a disc-shaped mounting portion 9 is provided at the base of the hollow package 7.
Are integrally mounted, and the mounting portion 9 fixes the piezoelectric vibration sensor device to the object to be measured. Further, only the peripheral portion of the pedestal 2 of the piezoelectric vibration sensor 1 is mounted on the sensor mounting portion 8 of the hollow package 7 so as to be laid over and fixed by an appropriate fixing means such as screwing. As a result, the piezoelectric vibration sensor 1 is accommodated and fixed in the hollow package 7 in a floating state,
A void is formed on the lower surface side of the pedestal 2.

【0005】また、圧電型振動センサ1の台座2の下面
には検知部3からの電気的出力を処理するためのインピ
ータンス変換回路や増幅回路などを含む電気回路を搭載
した信号処理回路基板17が取り付けられている。さら
に、この信号処理回路基板17の電気回路を搭載した面
には検知部3からの電気的出力を温度保証用素子(図示
せず)が搭載されている。中空パッケージ7の下部に取
り付けられたコネクタのレセプタクル11に接続ケーブ
ル12を接続したプラグ13を挿入すると、圧電型振動
センサ1は電源線14、15によって電力が供給される
とともに、前記電源線14、15によって信号を外部に
出力する。
On the lower surface of the base 2 of the piezoelectric vibration sensor 1, a signal processing circuit board 17 having an electric circuit including an impedance conversion circuit and an amplification circuit for processing an electric output from the detection section 3 is mounted. Is attached. Further, on the surface of the signal processing circuit board 17 on which the electric circuit is mounted, a temperature assurance element (not shown) for mounting the electric output from the detection unit 3 is mounted. When the plug 13 connected to the connection cable 12 is inserted into the receptacle 11 of the connector attached to the lower portion of the hollow package 7, the piezoelectric vibration sensor 1 is supplied with power by the power supply lines 14 and 15, and the power supply line 14, The signal is output to the outside by 15.

【0006】そして、このような圧電型振動センサ1で
は、膜状圧電体5に直交し、荷重体4の中心を通る軸が
振動の感知軸Gとなっている。このような圧電型センサ
1では、中空パッケージ7の取り付け部9を被測定物に
取り付けることにより、被測定物の感知軸G方向の振動
変化を検知することができる。
In such a piezoelectric vibration sensor 1, the axis perpendicular to the film-shaped piezoelectric body 5 and passing through the center of the load body 4 is the vibration sensing axis G. In such a piezoelectric sensor 1, by attaching the mounting portion 9 of the hollow package 7 to the object to be measured, it is possible to detect a vibration change in the direction of the sensing axis G of the object to be measured.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成から
なる圧電型振動センサ装置10は、電気的ノイズの受け
易い環境で使用されることが多く、かつその測定振動レ
ベルが非常に低いために、上記のように圧電型振動セン
サ1を電磁波シールド性のパッケージ7等に収納すると
いった手段によるシールド効果のみでは、S/N比(信
号体雑音の比率)が不足するといった問題を有してい
た。
However, the piezoelectric type vibration sensor device 10 having the above-mentioned structure is often used in an environment susceptible to electrical noise, and its measured vibration level is very low. As described above, there is a problem that the S / N ratio (ratio of signal body noise) is insufficient only by the shield effect obtained by housing the piezoelectric vibration sensor 1 in the electromagnetic wave shielding package 7 or the like.

【0008】そこで、本発明は上記事情に鑑みてなさた
れたもので、S/N比の著しい向上を図った圧電型振動
センサ装置を提供することを目的とするものである。
Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a piezoelectric vibration sensor device in which the S / N ratio is remarkably improved.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明における圧電型振
動センサ装置は、上記課題を解決するために、圧電体の
両面に設けられた接着層を介して電極が固定された検知
部に、荷重体が取り付けられてなる圧電型振動センサ
と、前記圧電型振動センサの検知部に固定されてなる信
号処理回路基板とが、パッケージ内に収納されてなる圧
電型振動センサ装置において、前記パッケージが収納体
とこの収納体開口上部を覆う収納覆体とから構成され、
前記収納体及び収納覆体が導電性物質から構成されて、
前記収納体に設けられた凹部には前記圧電型振動センサ
が収納され、前記圧電型振動センサに固定されてなる信
号処理回路基板を介して、前記信号処理回路基板上部に
導電層が設けられ、前記信号処理回路基板及び導電層を
覆う収納覆体が、前記収納体と一体化してなることを特
徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a piezoelectric vibration sensor device according to the present invention is designed so that a load is applied to a detection unit having electrodes fixed via adhesive layers provided on both surfaces of a piezoelectric body. In a piezoelectric vibration sensor device in which a piezoelectric vibration sensor having a body attached thereto and a signal processing circuit board fixed to a detection portion of the piezoelectric vibration sensor are accommodated in a package, the package is accommodated. It is composed of a body and a storage cover that covers the upper opening of this storage body,
The storage body and the storage cover are made of a conductive material,
The piezoelectric vibration sensor is housed in the recess provided in the housing, and a conductive layer is provided on the signal processing circuit board through the signal processing circuit board fixed to the piezoelectric vibration sensor. A storage cover that covers the signal processing circuit board and the conductive layer is integrated with the storage body.

【0010】[0010]

【作用】上記構成からなる本発明の圧電型振動センサ装
置は、導電性を有するパッケージの収納体の凹部に、圧
電型振動センサが収納され、前記圧電型振動センサの検
知部に固定された信号処理回路基板を介して導電層が設
けられ、前記信号処理回路基板と導電層を覆う収納覆体
が前記収納体と一体化されてなる構成であって、前記圧
電型振動センサの検知部は、前記信号処理回路基板上部
に設けられた導電層と導電性を有する物質からなる収納
覆体によって、等価的に2重にシールドされるため、S
/N比の著しい向上を図ることができ、耐ノイズ性の著
しい向上を実現することができる。
In the piezoelectric vibration sensor device of the present invention having the above structure, the piezoelectric vibration sensor is accommodated in the concave portion of the container of the conductive package, and the signal is fixed to the detection portion of the piezoelectric vibration sensor. A conductive layer is provided via a processing circuit board, and a storage cover that covers the signal processing circuit board and the conductive layer is integrated with the storage body, and the detection unit of the piezoelectric vibration sensor is The conductive layer provided on the signal processing circuit board and the housing cover made of a conductive material are equivalently doubly shielded.
The / N ratio can be remarkably improved, and the noise resistance can be remarkably improved.

【0011】そして、本発明の圧電型振動センサ装置
は、従来の圧電型振動センサ装置に比較して、重心が低
くなるので耐衝撃性が向上し、クロストークの低減を図
ることができる。さらに、本発明の圧電型振動センサ装
置において、ケーブル取り出し口を前記パッケージの収
納覆体に設けた場合には、前記圧電型振動センサの検知
部を前記信号処理回路基板上に設けた導電層と前記収納
覆体によって2重にカバーできるために、耐水性及び耐
油性に対する信頼性の向上を図ることができる。
Further, the piezoelectric vibration sensor device of the present invention has a lower center of gravity than the conventional piezoelectric vibration sensor device, so that impact resistance is improved and crosstalk can be reduced. Further, in the piezoelectric type vibration sensor device of the present invention, when the cable outlet is provided in the housing cover of the package, the detection part of the piezoelectric type vibration sensor is a conductive layer provided on the signal processing circuit board. Since it can be doubly covered by the storage cover, reliability of water resistance and oil resistance can be improved.

【0012】[0012]

【実施例】そこで、本発明における圧電型振動センサ装
置の一実施例について、図面を参照しつつ以下に説明す
る。図1に示すように、本実施例の圧電型振動センサ装
置は、収納体21aと収納覆体21bからなる導電性を
有するパッケージ21の前記収納体21aに形成された
凹部22に、圧電型振動センサ23が収納され、前記収
納体21aの開口周縁部24において、前記圧電型振動
センサ23が固定された信号処理回路基板25が支持さ
れ、前記信号処理回路基板25上部に導電層26が設け
られて、前記信号処理回路基板25及び導電層26を覆
う収納覆体21bが、前記収納体21a開口上部で嵌合
された構成からなっている。なお、前記信号回路基板2
5上の導電層26は、図1に示すように前記収納覆体2
1bと電気的に接続されていることが好ましい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the piezoelectric vibration sensor device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the piezoelectric vibration sensor device according to the present embodiment has piezoelectric recesses 22 formed in the housing 21a of a conductive package 21 including a housing 21a and a housing cover 21b. The sensor 23 is housed, and the signal processing circuit board 25, to which the piezoelectric vibration sensor 23 is fixed, is supported in the opening peripheral edge portion 24 of the housing 21a, and the conductive layer 26 is provided on the signal processing circuit board 25. Then, the housing cover 21b that covers the signal processing circuit board 25 and the conductive layer 26 is configured to be fitted at the upper opening of the housing 21a. The signal circuit board 2
As shown in FIG. 1, the conductive layer 26 on the storage cover 2
It is preferably electrically connected to 1b.

【0013】そして、前記収納覆体21bの上部には、
ケーブル取り出し口27が設けられこのケーブル取り出
し口27にはコネクタが取り付けられて、前記コネクタ
のレセプタクル28より引出された電源線29・・・
は、前記導電層26に設けられた導通孔26a・・・を
通って、前記信号処理回路基板25と接続されている。
よって、前記レセプタクル28に接続ケープル30が接
続されたプラグ31を挿入することにより、上記構成か
らなる圧電型の振動センサ23は、電源線29・・・に
よって電力が供給されるとともに、前記電源線29・・
・によって信号が外部に出力される。なお、本実施例1
においては、上記ケープルの取り出し口27は収納覆体
21bの上部に設けられているが、使用用途により前記
収納覆体21bの上部に限らず側部等に設けても他の機
能に影響を与えることはない。
The upper part of the storage cover 21b is
A cable outlet 27 is provided, a connector is attached to the cable outlet 27, and a power supply line 29 ...
Are connected to the signal processing circuit board 25 through the conduction holes 26a provided in the conductive layer 26.
Therefore, by inserting the plug 31 to which the connection cable 30 is connected to the receptacle 28, the piezoelectric type vibration sensor 23 having the above-described configuration is supplied with power by the power supply line 29. 29 ...
• causes the signal to be output to the outside. In addition, the first embodiment
In the above, the outlet 27 of the cable is provided on the upper portion of the storage cover 21b, but it may be provided not only on the upper portion of the storage cover 21b but also on the side portion or the like depending on the use purpose, which may affect other functions. There is no such thing.

【0014】上記圧電型振動センサ23は、圧電体32
の両面に接着層(図示せず)を介して電極(図示せず)
が固着され、前記電極両面に接着層を介して支持板3
3、34がももうけられた検知部35と、前記検知部3
5に積層された荷重体36とから構成されており、前記
圧電型振動センサ23は、検知部35に設けられた荷重
体36と反対面に取り付けられた信号処理回路基板25
によって固定されている。そして、前記信号回路基板2
5の電気回路を搭載した面には検知部35からの出力を
温度保証する温度補償用素子37が設けられている。な
お、使用用途によっては、前記圧電型振動センサ23は
上記構成からなる検知部35の表裏両面の支持板を設け
ないこともある。
The piezoelectric vibration sensor 23 includes a piezoelectric body 32.
Electrodes (not shown) via adhesive layers (not shown) on both sides of the
Is adhered to the support plate 3 on both sides of the electrode with an adhesive layer interposed therebetween.
3, a detection unit 35 including 34, and the detection unit 3
5, the piezoelectric type vibration sensor 23 has a signal processing circuit board 25 mounted on the surface opposite to the load body 36 provided in the detection unit 35.
Is fixed by. Then, the signal circuit board 2
A temperature compensating element 37 that guarantees the temperature of the output from the detection unit 35 is provided on the surface on which the electric circuit of FIG. Depending on the intended use, the piezoelectric vibration sensor 23 may not be provided with support plates on both the front and back surfaces of the detection unit 35 having the above-mentioned configuration.

【0015】そして、上記信号処理回路基板25上に設
けられた導電層26の構成物質は、ハンダ層やAgペー
ストが好ましく、前記導電層26は体積固有抵抗が、5
Ω・cm以下の収納覆体21bと電気的に接続されてい
る。前記収納覆体21bは、その体積固有抵抗が5Ω・
cm以下であれば、素材を選ばすプラスチックでも金属
でも使用できる。
The constituent material of the conductive layer 26 provided on the signal processing circuit board 25 is preferably a solder layer or Ag paste, and the conductive layer 26 has a volume resistivity of 5 or less.
It is electrically connected to the storage cover 21b of Ω · cm or less. The storage cover 21b has a volume resistivity of 5 Ω.
If it is not more than cm, either plastic or metal which can be selected as the material can be used.

【0016】従って、上記構成からなる本実施例の圧電
型振動センサ装置20は、その検知部35が、信号処理
回路基板25上面に設けられた導電層26と導電性を有
するパッケージ21の収納覆体21aとによって等価的
に2重にシールドされるために、S/N比の著しい向上
を図ることが可能である。そしてまた、上記構成からな
る本実施例の圧電型振動センサ装置20は、図3に示す
従来の圧電型振動センサ装置10に比較して、その重心
が低くなるので、耐衝撃性が向上しクロストークの低減
を図ることができる。さらに、上記圧電型振動センサ装
置20は、そのケーブル取り出し口27をパッケージ2
1の収納覆体21bに設けることにより、前記圧電型振
動センサ23の検知部35が前記導電層26と収納覆体
21bによって2重にシールされることとなり、耐水性
や耐油性の向上を図ることができる。
Therefore, in the piezoelectric vibration sensor device 20 of the present embodiment having the above-mentioned structure, the detecting portion 35 has the conductive layer 26 provided on the upper surface of the signal processing circuit board 25 and the housing cover of the conductive package 21. Since it is equivalently doubly shielded by the body 21a, it is possible to significantly improve the S / N ratio. Further, the piezoelectric vibration sensor device 20 of the present embodiment having the above-mentioned configuration has a lower center of gravity than the conventional piezoelectric vibration sensor device 10 shown in FIG. It is possible to reduce talk. Further, in the piezoelectric type vibration sensor device 20, the cable outlet 27 is provided in the package 2.
By disposing it in the first housing cover 21b, the detecting portion 35 of the piezoelectric vibration sensor 23 is doubly sealed by the conductive layer 26 and the housing cover 21b, thereby improving water resistance and oil resistance. be able to.

【0017】そして、上記のような圧電型振動センサ装
置20は、圧電体32の電極が形成された面に直交し荷
重体36の中心を通る軸が振動の感知軸G’となってい
る。よって、上記のような圧電型振動センサ装置20で
は、パッケージ21の収納体21aの底部38に被測定
物を取り付けることにより、被測定物の感知軸G’方向
の振動変化を測定することができる。また、被測定物を
収納覆体上面39に取り付ける場合には、ケーブル取り
出し口27を前記収納覆体21bの上面以外に設ける必
要がある。
In the piezoelectric vibration sensor device 20 as described above, the axis perpendicular to the surface of the piezoelectric body 32 on which the electrodes are formed and passing through the center of the load body 36 is the vibration sensing axis G '. Therefore, in the piezoelectric vibration sensor device 20 as described above, by mounting the measured object on the bottom portion 38 of the housing body 21a of the package 21, it is possible to measure the vibration change of the measured object in the sensing axis G'direction. . Further, when the object to be measured is attached to the upper surface 39 of the storage cover body, it is necessary to provide the cable outlet 27 in a place other than the upper surface of the storage cover body 21b.

【0018】そこで、上記構成からなる本実施例の圧電
型振動センサ装置の製造例について、以下に説明する。 (製造例)本製造例においては、5mm角、0.5mm
厚のPZT(ジルコン酸チタン酸鉛)からなる圧電板3
2の両面にエポキシ樹脂からなる接着剤が塗布され、こ
れを介して1mm厚の銅箔が設けられ、これを電極とし
て、さらに、この両電極表面に、さらにエポキシ樹脂か
らなる接着剤が塗布されて、これを介して1mm厚のガ
ラスエポキシ板からなる支持板33、34が接着され
て、圧電型振動センサ23の検知部35が構成されてい
る。
Therefore, an example of manufacturing the piezoelectric vibration sensor device of the present embodiment having the above-mentioned structure will be described below. (Production Example) In this production example, 5 mm square, 0.5 mm
Piezoelectric plate 3 made of thick PZT (lead zirconate titanate)
Adhesive made of epoxy resin is applied to both surfaces of No. 2 and a 1 mm thick copper foil is provided therethrough, and this is used as an electrode, and the adhesive made of epoxy resin is further applied to both electrode surfaces. Then, the support plates 33 and 34 made of a glass epoxy plate having a thickness of 1 mm are adhered to each other through the above to form a detection portion 35 of the piezoelectric vibration sensor 23.

【0019】そして、前記検知部35の両面には、上記
接着剤と同様の材料からなる接着剤が塗布され、これを
介して、その一方には、あらかじめ表面にインピータン
ス変換回路及び増幅回路が設けられた0.5mm厚のセ
ラミック基板からなる信号処理回路基板25が設けら
れ、前記検知部35が固定されて、さらに前記検知部3
5の他方面には、重さ1gのしんちゅう製の荷重体36
が接着されている。そして、前記検知部35及び荷重体
36からなる圧電型振動センサ23は、ステンレス製の
パッケージ21の収納体21aに形成された凹部22に
収納されて、前記検知部35を固定する信号処理回路基
板25が収納体21aの開口周縁部24に支持されるよ
うに設置され、前記信号回路基板25上部には、銀ペー
ストからなる導電層26が設けられている。そして、前
記信号処理基板25と導電層26とを覆うように、ステ
ンレス性の収納覆体21bが設けられて、前記収納覆体
21bは収納体21a開口上部と嵌合されて一体化した
構成からなっている。
An adhesive made of the same material as the above-mentioned adhesive is applied to both surfaces of the detection unit 35, and an impedance conversion circuit and an amplification circuit are previously formed on the surface of one of them through the adhesive. The signal processing circuit board 25 made of the provided ceramic substrate having a thickness of 0.5 mm is provided, the detection unit 35 is fixed, and the detection unit 3 is further provided.
On the other side of 5, the load body 36 made of brass with a weight of 1 g is used.
Are glued together. The piezoelectric vibration sensor 23 including the detection unit 35 and the load body 36 is housed in the recess 22 formed in the housing 21a of the stainless steel package 21 to fix the detection unit 35. 25 is installed so as to be supported by the peripheral edge portion 24 of the housing 21 a, and a conductive layer 26 made of silver paste is provided on the signal circuit board 25. Further, a stainless steel housing cover 21b is provided so as to cover the signal processing board 25 and the conductive layer 26, and the housing cover 21b is fitted and integrated with the upper opening of the housing 21a. Has become.

【0020】そして、前記収納覆体21bの上部には、
ケーブル取り出し口27が設けられこのケーブル取り出
し口27にはコネクタが取り付けられて、前記コネクタ
のレセプタクル28より引出された電源線29・・・
は、前記導電層26に設けられた導通孔26a・・・を
通って前記信号処理回路基板25と接続されている。よ
って、前記レセプタクル28に接続ケープル30が接続
されたプラグ31を挿入することにより、上記構成から
なる圧電型振動センサ23は、電源線29・・・によっ
て電力が供給されるとともに、前記電源線29・・・に
よって信号が外部に出力される。
The upper portion of the storage cover 21b is
A cable outlet 27 is provided, a connector is attached to the cable outlet 27, and a power supply line 29 is pulled out from a receptacle 28 of the connector.
Are connected to the signal processing circuit board 25 through the conductive holes 26a provided in the conductive layer 26. Therefore, by inserting the plug 31 to which the connection cable 30 is connected to the receptacle 28, the piezoelectric vibration sensor 23 having the above-described configuration is supplied with power by the power supply line 29. The signal is output to the outside by.

【0021】そして、上記構成からなる圧電型振動セン
サ装置20は、上記圧電体32の電極が設けられた面に
直交し、荷重体36の中心を通る軸が振動の感知軸G’
となっている。よって、上記製造例の圧電型振動センサ
装置20においては、被測定物を前記収納体21aの底
部38に取り付けることにより、被測定物の振動変化を
検知することができるものである。
In the piezoelectric vibration sensor device 20 having the above structure, the axis perpendicular to the surface of the piezoelectric body 32 on which the electrodes are provided and passing through the center of the load body 36 is the vibration sensing axis G '.
Has become. Therefore, in the piezoelectric vibration sensor device 20 of the above-described manufacturing example, the vibration change of the measured object can be detected by attaching the measured object to the bottom portion 38 of the housing 21a.

【0022】そして、上記製造例の圧電型振動センサ装
置20を用いて、そのS/N比の精度を測定すべく以下
のような試験を行なった。 (試験例)本試験例においては、上記製造例の圧電型振
動センサ装置20と、そのS/N比の精度を比較するた
めに、以下に示す比較例1及び比較例2の圧電型振動セ
ンサ装置を用いて、同様な条件下でS/N比の測定試験
を行なった。比較例1の圧電型振動センサ装置は、上記
製造例の圧電型振動センサ装置20における信号処理回
路基板25上の導電層26を設けない構成からなるもの
で、前記導電層26が形成されていない以外は、各部の
構成材料においても上記製造例と全く同様のものから構
成されている。比較例2の圧電型振動センサ装置は、図
2に示すように、上記製造例と同様の導電性を有するパ
ッケージ21の収納体21a開口周縁部24に、上記製
造例の圧電型振動センサ装置20と同様の構成からなる
圧電型振動センサ23を固定した信号処理回路基板26
が載置され、前記圧電型振動センサ23及び信号処理回
路基板26を覆うように設けられた上記製造例と同様な
収納覆体21bを設けた構成からなるものである。
Then, the following test was conducted to measure the accuracy of the S / N ratio using the piezoelectric vibration sensor device 20 of the above-mentioned manufacturing example. (Test Example) In this test example, in order to compare the accuracy of the S / N ratio with the piezoelectric vibration sensor device 20 of the above-described manufacturing example, the piezoelectric vibration sensors of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 shown below. Using the apparatus, an S / N ratio measurement test was conducted under similar conditions. The piezoelectric vibration sensor device of Comparative Example 1 has a structure in which the conductive layer 26 on the signal processing circuit board 25 in the piezoelectric vibration sensor device 20 of the above-described manufacturing example is not provided, and the conductive layer 26 is not formed. Other than the above, the constituent materials of the respective parts are made of the same materials as those in the above-described manufacturing example. As shown in FIG. 2, the piezoelectric vibration sensor device of Comparative Example 2 has a piezoelectric vibration sensor device 20 of the above-described manufacturing example in a peripheral edge portion 24 of an opening of a housing 21a of a package 21 having the same conductivity as that of the manufacturing example. Signal processing circuit board 26 to which the piezoelectric vibration sensor 23 having the same configuration as that of FIG.
And a storage cover 21b similar to that of the above-described manufacturing example, which is provided so as to cover the piezoelectric vibration sensor 23 and the signal processing circuit board 26.

【0023】以上構成からなる製造例及び比較例1そし
て比較例2の各々の圧電型振動センサ装置を同一環境条
件のもとで、25Hz、1gで加振した時の信号比
(S)を測定するとともに、センサから30cmにある
距離で出力0.75kWのモーターを運転した時のノイ
ズレベル(N)を測定して、その結果より、S/N比を
計算して表1に示した。
The signal ratio (S) when the piezoelectric type vibration sensor device of each of the manufacturing example, the comparative example 1 and the comparative example 2 having the above-mentioned constitutions was vibrated at 25 Hz and 1 g under the same environmental condition was measured. In addition, the noise level (N) when a motor with an output of 0.75 kW was driven at a distance of 30 cm from the sensor was measured, and the S / N ratio was calculated from the result, and the results are shown in Table 1.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】表1から明らかなように、本発明における
製造例の圧電型振動センサ装置20は、そのS/N比を
著しく向上させることができるものである。
As is apparent from Table 1, the piezoelectric vibration sensor device 20 of the manufacturing example of the present invention can remarkably improve the S / N ratio.

【0026】[0026]

【発明の効果】上記構成からなる本発明の圧電型振動セ
ンサ装置は、導電性を有するパッケージの収納体の凹部
に、圧電型振動センサが収納され、前記圧電型振動セン
サの検知部に固定された信号処理回路基板を介して導電
層が設けられ、前記信号処理回路基板と導電層を覆う収
納覆体が前記収納体と一体化されてなる構成であって、
前記圧電型振動センサの検知部は、前記信号処理回路基
板上部に設けられた導電層と導電性を有する物質からな
る収納覆体によって、等価的に2重にシールドされるた
め、S/N比の著しい向上を図ることができ、耐ノイズ
性の著しい向上を実現することができる。
According to the piezoelectric vibration sensor device of the present invention having the above structure, the piezoelectric vibration sensor is housed in the concave portion of the housing of the conductive package and is fixed to the detection portion of the piezoelectric vibration sensor. A conductive layer is provided via the signal processing circuit board, and a storage cover that covers the signal processing circuit board and the conductive layer is integrated with the storage body.
The detection part of the piezoelectric vibration sensor is equivalently double shielded by the conductive cover provided on the signal processing circuit board and a storage cover made of a conductive material, so that the S / N ratio is increased. Can be remarkably improved, and noise resistance can be remarkably improved.

【0027】さらに、本発明の圧電型振動センサ装置
は、振動を測定するための装置に限らず、圧電型加速度
センサ装置、あるいは圧電型圧力センサ装置などの圧電
体を用いて構成された装置にも適用でき、同様の効果を
奏することができる。
Further, the piezoelectric vibration sensor device of the present invention is not limited to a device for measuring vibration, but may be applied to a device formed by using a piezoelectric body such as a piezoelectric acceleration sensor device or a piezoelectric pressure sensor device. Can also be applied and the same effect can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明における実施例及び製造例の圧電型振
動センサの概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a piezoelectric vibration sensor according to an embodiment and a manufacturing example of the present invention.

【図2】 本試験例において用いた比較例2の圧電型振
動センサの概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a piezoelectric vibration sensor of Comparative Example 2 used in this test example.

【図3】 従来の圧電型振動センサの概略構成図であ
る。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a conventional piezoelectric vibration sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、23…圧電型振動センサ 2…台座 3、35…検
知部 4…荷重体 5…膜状圧電体 6、33、34…支持板 7、21…
パッケージ 10、20…圧電型振動センサ装置 1
7、25…信号処理回路基板 21a…収納体 21b…収納覆体 22…凹部 24…開口周縁部 2
6…導電層 32…圧電体 G、G’…感知軸
1, 23 ... Piezoelectric vibration sensor 2 ... Pedestal 3, 35 ... Detecting unit 4 ... Load body 5 ... Membrane piezoelectric body 6, 33, 34 ... Support plate 7, 21 ...
Package 10, 20 ... Piezoelectric vibration sensor device 1
7, 25 ... Signal processing circuit board 21a ... Storage body 21b ... Storage cover 22 ... Recessed portion 24 ... Opening peripheral edge portion 2
6 ... Conductive layer 32 ... Piezoelectric body G, G '... Sensing axis

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電体の両面に設けられた接着層を介し
て電極が固定された検知部に、荷重体が取り付けられて
なる圧電型振動センサと、前記圧電型振動センサの検知
部に固定されてなる信号処理回路基板とが、パッケージ
内に収納されてなる圧電型振動センサ装置において、 前記パッケージが収納体とこの収納体開口上部を覆う収
納覆体とから構成され、前記収納体及び収納覆体が導電
性物質から構成されて、前記収納体に設けられた凹部に
は前記圧電型振動センサが収納され、前記圧電型振動セ
ンサに固定されてなる信号処理回路基板を介して、前記
信号処理回路基板上部に導電層が設けられ、前記信号処
理回路基板及び導電層を覆う収納覆体が、前記収納体と
一体化してなることを特徴とする圧電型振動センサ装
置。
1. A piezoelectric type vibration sensor in which a load body is attached to a detection section to which electrodes are fixed via adhesive layers provided on both sides of a piezoelectric body, and to the detection section of the piezoelectric type vibration sensor. In a piezoelectric vibration sensor device in which the signal processing circuit board thus formed is housed in a package, the package includes a housing and a housing cover that covers an upper opening of the housing. The cover is made of a conductive material, and the piezoelectric vibration sensor is housed in the recess provided in the housing, and the signal is passed through a signal processing circuit board fixed to the piezoelectric vibration sensor. A piezoelectric vibration sensor device, wherein a conductive layer is provided on an upper part of the processing circuit board, and a housing cover for covering the signal processing circuit board and the conductive layer is integrated with the housing.
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