JPH0726703Y2 - 回転速度計測装置 - Google Patents
回転速度計測装置Info
- Publication number
- JPH0726703Y2 JPH0726703Y2 JP1988171580U JP17158088U JPH0726703Y2 JP H0726703 Y2 JPH0726703 Y2 JP H0726703Y2 JP 1988171580 U JP1988171580 U JP 1988171580U JP 17158088 U JP17158088 U JP 17158088U JP H0726703 Y2 JPH0726703 Y2 JP H0726703Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solid electrolyte
- rotation speed
- measuring device
- speed measuring
- potential difference
- 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
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- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、回転速度を高精度で測定することができ、
構造が簡易な回転速度計測装置に関する。
構造が簡易な回転速度計測装置に関する。
［従来の技術］ 従来、回転速度計測装置としては、第２図に示すような
ものが知られている。すなわち、軸１が回転すると、軸
１に固定されたマグネット２が軸と共に回転する。これ
により、マグネット２の近傍に設けられた誘導板３に渦
電流が発生し、誘導板３はマグネット２と同じ方向に回
転力を受ける。この回転力を力学的に検出することによ
り、又は更に電気信号に変換することにより回転速度を
測定している。具体的には、例えば誘導板３に固定され
た軸４に、誘導板３の回転方向と逆方向に付勢力が生じ
るヘアスプリングを装着すると、この軸４は誘導板３に
生じる回転力とヘアスプリングによる逆向きの力が釣合
った角度で止まり、この角度を検出して速度を表示する
装置がある。
ものが知られている。すなわち、軸１が回転すると、軸
１に固定されたマグネット２が軸と共に回転する。これ
により、マグネット２の近傍に設けられた誘導板３に渦
電流が発生し、誘導板３はマグネット２と同じ方向に回
転力を受ける。この回転力を力学的に検出することによ
り、又は更に電気信号に変換することにより回転速度を
測定している。具体的には、例えば誘導板３に固定され
た軸４に、誘導板３の回転方向と逆方向に付勢力が生じ
るヘアスプリングを装着すると、この軸４は誘導板３に
生じる回転力とヘアスプリングによる逆向きの力が釣合
った角度で止まり、この角度を検出して速度を表示する
装置がある。
［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、このような技術においては、回転速度を
誘導板に生じる回転力という力学的力に変換するため、
連動する軸とその軸受けとの間に摩擦力が生じる。従っ
て、この摩擦力により精密な測定、及び低回転速度の測
定が困難である。更に、装置を微細化した場合、誘導板
に生じる回転力は非常に小さくなるにもかかわらず、摩
擦力を十分に小さくすることができないため、高精度の
測定が困難である。すなわち、このような技術は装置の
微細化に適さないという欠点がある。
誘導板に生じる回転力という力学的力に変換するため、
連動する軸とその軸受けとの間に摩擦力が生じる。従っ
て、この摩擦力により精密な測定、及び低回転速度の測
定が困難である。更に、装置を微細化した場合、誘導板
に生じる回転力は非常に小さくなるにもかかわらず、摩
擦力を十分に小さくすることができないため、高精度の
測定が困難である。すなわち、このような技術は装置の
微細化に適さないという欠点がある。
また、速度を電気的に表示（例えば液晶表示）するため
には、誘導板に生じた回転力を電気信号に変換する装置
が更に必要となり、装置が複雑となってしまう。
には、誘導板に生じた回転力を電気信号に変換する装置
が更に必要となり、装置が複雑となってしまう。
この考案は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、精密な測定が可能であり、装置を微細化すること
ができ、装置の構造が簡単な回転速度計測装置を提供す
ることを目的とする。
って、精密な測定が可能であり、装置を微細化すること
ができ、装置の構造が簡単な回転速度計測装置を提供す
ることを目的とする。
［課題を解決するための手段及び作用］ この考案に係る回転速度計測装置は、回転軸と、この回
転軸に固定された固体電解質と、この固体電解質の内側
部及び外側部に夫々設けられた一対の電極とを有するこ
とを特徴とする。この装置は、更に前記一対の電極間の
電圧を測定する電圧計を有するように構成することもで
きる。
転軸に固定された固体電解質と、この固体電解質の内側
部及び外側部に夫々設けられた一対の電極とを有するこ
とを特徴とする。この装置は、更に前記一対の電極間の
電圧を測定する電圧計を有するように構成することもで
きる。
以下、この考案について詳細に説明する。ここで用いら
れている固体電解質とは、実質的に１種類のイオンのみ
が動くことができるイオン伝動体である。例えば、Rb4C
u16I7C113等のハロゲン化銅ルビジウム系の固体電解質
では、陰イオンであるC1-とI-とは四面体の積重ねを構
成しているため、自由に動くことができない。一方、陽
イオンである銅イオンは、C1-とI-とが形成する格子の
間を容易に移動することができる。すなわち、固体電界
質は、一方の極のイオンのみが動くことができる固体で
ある。
れている固体電解質とは、実質的に１種類のイオンのみ
が動くことができるイオン伝動体である。例えば、Rb4C
u16I7C113等のハロゲン化銅ルビジウム系の固体電解質
では、陰イオンであるC1-とI-とは四面体の積重ねを構
成しているため、自由に動くことができない。一方、陽
イオンである銅イオンは、C1-とI-とが形成する格子の
間を容易に移動することができる。すなわち、固体電界
質は、一方の極のイオンのみが動くことができる固体で
ある。
ところで、このような固体電解質に関しては、これが塑
性体に衝突して減速する際に、その中の可動イオンの
み、その慣性力により前方に押しやられ、これにより電
荷の分極が生じ、その両端の間に電位差が生じる現象が
見出されている （M.Betsch,H.Rickert.R.Wagner,Solid State Ionics,p
1193（1986））。
性体に衝突して減速する際に、その中の可動イオンの
み、その慣性力により前方に押しやられ、これにより電
荷の分極が生じ、その両端の間に電位差が生じる現象が
見出されている （M.Betsch,H.Rickert.R.Wagner,Solid State Ionics,p
1193（1986））。
この考案は、基本的に上記現象に基いてなされたもので
ある。すなわち、回転軸に固体電解質を固定すると、回
転軸の回転により生じる遠心力により、可動イオンが外
側に押しやられ、電荷の分極が生じて固体電解質の軸側
の部分と外側の部分との間に電位差が発生する。この電
位差を固体電解質の軸側部分と外側部分とに夫々設けら
れた一対の電極を介して測定することにより、回転速度
を得ることができる。従って、簡易な構造の装置で、回
転速度の情報を直接電気信号として得ることができる。
ある。すなわち、回転軸に固体電解質を固定すると、回
転軸の回転により生じる遠心力により、可動イオンが外
側に押しやられ、電荷の分極が生じて固体電解質の軸側
の部分と外側の部分との間に電位差が発生する。この電
位差を固体電解質の軸側部分と外側部分とに夫々設けら
れた一対の電極を介して測定することにより、回転速度
を得ることができる。従って、簡易な構造の装置で、回
転速度の情報を直接電気信号として得ることができる。
この考案において使用する固体電解質は、一方の極性の
イオンのみが可動であるか、又は一方の極性のイオンが
他の極性のイオンに比較して著しく動き易く、実質的に
一方の極性のイオンのみが可動であるとみなせるもので
あれば材料は問わない。
イオンのみが可動であるか、又は一方の極性のイオンが
他の極性のイオンに比較して著しく動き易く、実質的に
一方の極性のイオンのみが可動であるとみなせるもので
あれば材料は問わない。
例えば、前述したRb4Cu16I7C113、及びRbCu4I2C13等の
銅イオン導電体、RbAg4I5等の銀イオン導電体、 （ZrO2）0.9（Y2O3）0.1、 （ZrO2）0.8.5（CaO）0.15、 （CeO2）0.8（Y2O3）0.2、 （Bi2O3）0.75（Y2O3）0.25等の酸素イオン導電体、H3M
o12P040・29H2O、HUO2PO4・4H2Ｏ、Sb2O5・4H2Ｏ、SrCe
0.95Yb0.05O3−α、 H3O+−βアルミナ等のプロトン導電体、 PbF2、PbSnF4等のフッ素イオン導電体、PbC12、SnC12等
の塩素イオン導電体、Na−βアルミナ、Na2Ｏ・11A12O3
等のナトリウムイオン導電体等を用いることができる。
銅イオン導電体、RbAg4I5等の銀イオン導電体、 （ZrO2）0.9（Y2O3）0.1、 （ZrO2）0.8.5（CaO）0.15、 （CeO2）0.8（Y2O3）0.2、 （Bi2O3）0.75（Y2O3）0.25等の酸素イオン導電体、H3M
o12P040・29H2O、HUO2PO4・4H2Ｏ、Sb2O5・4H2Ｏ、SrCe
0.95Yb0.05O3−α、 H3O+−βアルミナ等のプロトン導電体、 PbF2、PbSnF4等のフッ素イオン導電体、PbC12、SnC12等
の塩素イオン導電体、Na−βアルミナ、Na2Ｏ・11A12O3
等のナトリウムイオン導電体等を用いることができる。
［実施例］ 以下、この発明の実施例について説明する。第１図は、
この実施例に係る回転速度計測装置を示す斜視図であ
る。回転軸11は、回転速度を計測すべき被試験体（図示
せず）の回転が伝達されるものであり、この軸11には円
柱状の固体電解質12が同軸的に設けられている。この固
体電解質12の外側には、その周囲に沿って電極13が設け
られており、この電極13は回転軸11に接触しないように
なっている。電極端子15は、回転軸11が回転する際に、
電極13に常に接触するように配設されている。また、電
極14は固体電解質12の一端に軸11に対し同軸的に設けら
れており、固体電解質12及び回転軸11に接触し、且つ回
転軸11と共に回転するようになっている。電極端子16
は、二股状で電極14を挟むように構成されており、常時
電極14に接触するようになっている。従って、この電極
端子16は、回転軸11に接触しない。なお、電極端子15及
び16には図示しない電圧計が接続されるようになってい
る。
この実施例に係る回転速度計測装置を示す斜視図であ
る。回転軸11は、回転速度を計測すべき被試験体（図示
せず）の回転が伝達されるものであり、この軸11には円
柱状の固体電解質12が同軸的に設けられている。この固
体電解質12の外側には、その周囲に沿って電極13が設け
られており、この電極13は回転軸11に接触しないように
なっている。電極端子15は、回転軸11が回転する際に、
電極13に常に接触するように配設されている。また、電
極14は固体電解質12の一端に軸11に対し同軸的に設けら
れており、固体電解質12及び回転軸11に接触し、且つ回
転軸11と共に回転するようになっている。電極端子16
は、二股状で電極14を挟むように構成されており、常時
電極14に接触するようになっている。従って、この電極
端子16は、回転軸11に接触しない。なお、電極端子15及
び16には図示しない電圧計が接続されるようになってい
る。
このように構成される装置において、回転軸11が回転す
ると、これと連動して固体電解質12及び電極14が回転す
る。この場合に、固体電解質12中の可動イオンは、遠心
力によって固体電解質12の外側へ押出される。このた
め、固体電解質12の外周は可動イオンの電荷極性にな
り、その電極14に接触する部位は可動イオンと逆の極性
に帯電し、電位差Ｖを生じる。この電位差Ｖはイオン間
の静電引力と遠心力との釣合いで決定される。いま、回
転軸11の中心から固体電解質の外周までの距離をr1、電
極14から固体電解質12の外周までの距離をr2、可動イオ
ンの電荷量及び質量を夫々ｅ及びｍ、回転軸11の角速度
をω、電場をＥとすると、静電引力Fe＝eE、遠心力FC＝
mr1ω２となる。また、電位差Ｖ＝Er2／（１−r2／r1）
であるから、Fe＝eV（１−r2／r1）／r2となりFeとFCと
の釣合いを考えると、eV（１−r2／r1）＝mr1ω２とな
り、電位差Ｖ＝mr1r2ω２/e（１−r2／r1）となる。電
極端子15及び16に接続された電圧計により電極13と電極
14との間の電位差Ｖを測定すると、 ω＝ により回転速度を得ることができる。
ると、これと連動して固体電解質12及び電極14が回転す
る。この場合に、固体電解質12中の可動イオンは、遠心
力によって固体電解質12の外側へ押出される。このた
め、固体電解質12の外周は可動イオンの電荷極性にな
り、その電極14に接触する部位は可動イオンと逆の極性
に帯電し、電位差Ｖを生じる。この電位差Ｖはイオン間
の静電引力と遠心力との釣合いで決定される。いま、回
転軸11の中心から固体電解質の外周までの距離をr1、電
極14から固体電解質12の外周までの距離をr2、可動イオ
ンの電荷量及び質量を夫々ｅ及びｍ、回転軸11の角速度
をω、電場をＥとすると、静電引力Fe＝eE、遠心力FC＝
mr1ω２となる。また、電位差Ｖ＝Er2／（１−r2／r1）
であるから、Fe＝eV（１−r2／r1）／r2となりFeとFCと
の釣合いを考えると、eV（１−r2／r1）＝mr1ω２とな
り、電位差Ｖ＝mr1r2ω２/e（１−r2／r1）となる。電
極端子15及び16に接続された電圧計により電極13と電極
14との間の電位差Ｖを測定すると、 ω＝ により回転速度を得ることができる。
従って、装置の構造が極めて簡易であり、回転速度の情
報を直接電気信号として得ることができる。
報を直接電気信号として得ることができる。
なお、この実施例では固体電解質の回転軸近傍と外周面
との電位差を測定したが、これに限らず、固体電解質の
内側部及び外側部の電位差を測定すればよい。また、固
体電解質の形状は円筒状に限らず、回転軸と連動して回
転することができればどのような形状であってもよい。
との電位差を測定したが、これに限らず、固体電解質の
内側部及び外側部の電位差を測定すればよい。また、固
体電解質の形状は円筒状に限らず、回転軸と連動して回
転することができればどのような形状であってもよい。
［考案の効果］ この考案によれば、回転軸と、固体電解質と、一対の電
極とにより回転速度計測装置を構成しているので、構造
が簡易であると共に、微細化に適している。また、回転
速度の情報を直接電気信号として得ることができるの
で、測定精度が高い。
極とにより回転速度計測装置を構成しているので、構造
が簡易であると共に、微細化に適している。また、回転
速度の情報を直接電気信号として得ることができるの
で、測定精度が高い。
第１図はこの発明の実施例に係る回転速度計測装置を示
す斜視図、第２図は従来の回転速度計測装置を示す斜視
図である。 11;回転軸、12;固体電解質、13,14;電極、15,16;電極端
子。
す斜視図、第２図は従来の回転速度計測装置を示す斜視
図である。 11;回転軸、12;固体電解質、13,14;電極、15,16;電極端
子。
Claims (2)
- 【請求項１】回転軸と、この回転軸に固定された固体電
解質と、この固体電解質の内側部及び外側部に夫々設け
られた一対の電極とを有するものであって、前記回転軸
の回転によって生じる遠心力により前記固体電解質の可
動イオンが外側に移動し、これによって発生する前記固
体電解質の内側部と外側部との間の電位差を検出するこ
とを特徴とする回転速度計測装置。 - 【請求項２】前記一対の電極間の電位差を測定する電圧
計を有することを特徴とする請求項１に記載の回転速度
計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988171580U JPH0726703Y2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 回転速度計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988171580U JPH0726703Y2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 回転速度計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0291965U JPH0291965U (ja) | 1990-07-20 |
| JPH0726703Y2 true JPH0726703Y2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=31463536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988171580U Expired - Lifetime JPH0726703Y2 (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 回転速度計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726703Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53117480A (en) * | 1977-03-23 | 1978-10-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Tachometer |
-
1988
- 1988-12-28 JP JP1988171580U patent/JPH0726703Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0291965U (ja) | 1990-07-20 |
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