JPH08320334A - 衝撃センサ - Google Patents
衝撃センサInfo
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- JPH08320334A JPH08320334A JP7152588A JP15258895A JPH08320334A JP H08320334 A JPH08320334 A JP H08320334A JP 7152588 A JP7152588 A JP 7152588A JP 15258895 A JP15258895 A JP 15258895A JP H08320334 A JPH08320334 A JP H08320334A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- impact
- sensor element
- impact sensor
- circuit board
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- Pending
Links
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- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 2
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- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 abstract description 3
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Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 １０００〜５０００Ｇの衝撃力を受けても壊
れることなく、発生する出力電圧を検出できる衝撃セン
サを提供すること。 【構成】 矩形板状の圧電セラミックスを２枚貼り合わ
せ、バイモルフ構造とした素子の両端をホルダーに固定
したセンサ素子１２と、そのセンサ素子１２が出力する
信号の増幅回路１３、フィルタ１４及びコンパレータ１
５からなる信号処理回路とを具備し、これらを一枚のプ
リント基板７上に配置し、衝撃センサ基板９を形成し、
振動を吸収するシリコーンゴム等の振動吸収板１１を介
して筐体１０に固定する。
れることなく、発生する出力電圧を検出できる衝撃セン
サを提供すること。 【構成】 矩形板状の圧電セラミックスを２枚貼り合わ
せ、バイモルフ構造とした素子の両端をホルダーに固定
したセンサ素子１２と、そのセンサ素子１２が出力する
信号の増幅回路１３、フィルタ１４及びコンパレータ１
５からなる信号処理回路とを具備し、これらを一枚のプ
リント基板７上に配置し、衝撃センサ基板９を形成し、
振動を吸収するシリコーンゴム等の振動吸収板１１を介
して筐体１０に固定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、機械的、物理的な衝撃
力を電気エネルギーに変換して検出する衝撃センサに関
するものである。
力を電気エネルギーに変換して検出する衝撃センサに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車の姿勢制御、エアコンのコ
ンプレッサーの振動検出、防犯システム、カメラの手振
れ検知等に低加速度、低周波数領域で検出可能な、小
型、低価格の加速度センサが要求され、その衝撃センサ
にはいくつかの方式があり、圧電効果を利用したセンサ
は、その構造が簡単で小型化、低価格化が期待されてい
る。
ンプレッサーの振動検出、防犯システム、カメラの手振
れ検知等に低加速度、低周波数領域で検出可能な、小
型、低価格の加速度センサが要求され、その衝撃センサ
にはいくつかの方式があり、圧電効果を利用したセンサ
は、その構造が簡単で小型化、低価格化が期待されてい
る。
【０００３】従来この種の衝撃センサは、図１に示すよ
うに、厚さ方向に電極１ａ，２ａを形成し、分極した矩
形板状の圧電セラミックス１，２を２枚貼り合わせて、
バイモルフ構造とした素子の両端を、ホルダー３に固定
し、長手方向にホルダーの両端に端子４，５を設けたセ
ンサ素子６をプリント基板上に取り付け、筐体に固定し
たものであり、比較的小さな衝撃力、例えば、１０Ｇ〜
２０Ｇ程度の検出を要求される場合が多い。
うに、厚さ方向に電極１ａ，２ａを形成し、分極した矩
形板状の圧電セラミックス１，２を２枚貼り合わせて、
バイモルフ構造とした素子の両端を、ホルダー３に固定
し、長手方向にホルダーの両端に端子４，５を設けたセ
ンサ素子６をプリント基板上に取り付け、筐体に固定し
たものであり、比較的小さな衝撃力、例えば、１０Ｇ〜
２０Ｇ程度の検出を要求される場合が多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、用途に
よっては１０００Ｇ〜５０００Ｇの衝撃を検出しなけれ
ばならない場合もある。又、従来の衝撃センサにおいて
は、センサ単体で２０００Ｇが破壊限界であり、又、プ
リント基板に組み込んだ状態では、基板上の回路を含め
るとそれ以下の破壊限界となり、衝撃力を検出する前に
センサ自体が破壊するという欠点があった。
よっては１０００Ｇ〜５０００Ｇの衝撃を検出しなけれ
ばならない場合もある。又、従来の衝撃センサにおいて
は、センサ単体で２０００Ｇが破壊限界であり、又、プ
リント基板に組み込んだ状態では、基板上の回路を含め
るとそれ以下の破壊限界となり、衝撃力を検出する前に
センサ自体が破壊するという欠点があった。
【０００５】本発明は、１０００〜５０００Ｇの衝撃力
を受けても壊れることなく、発生する出力電圧を検出で
きる衝撃センサを提供することを目的とする。
を受けても壊れることなく、発生する出力電圧を検出で
きる衝撃センサを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、これらの欠点
を除去するために、矩形板状の圧電セラミックスを２枚
貼り合わせ、バイモルフ構造とした素子の両端をホルダ
ーに固定し、このホルダーの両端に端子を設け、センサ
素子を形成し、このセンサ素子を一枚のプリント基板に
設置して、これらを筐体に取り付けた衝撃センサにおい
て、前記センサ素子と、そのセンサ素子が出力する信号
の増幅回路及び信号の処理回路をプリント基板上に配置
し、振動吸収板を介して前記プリント基板を筐体に固定
したことを特徴とする衝撃センサを提供するものであ
る。
を除去するために、矩形板状の圧電セラミックスを２枚
貼り合わせ、バイモルフ構造とした素子の両端をホルダ
ーに固定し、このホルダーの両端に端子を設け、センサ
素子を形成し、このセンサ素子を一枚のプリント基板に
設置して、これらを筐体に取り付けた衝撃センサにおい
て、前記センサ素子と、そのセンサ素子が出力する信号
の増幅回路及び信号の処理回路をプリント基板上に配置
し、振動吸収板を介して前記プリント基板を筐体に固定
したことを特徴とする衝撃センサを提供するものであ
る。
【０００７】
【作用】増幅回路、フィルタ回路及びコンパレータ回路
で構成された複数の処理回路とともに、センサ素子をプ
リント基板に固定し、これらを筐体に取り付けると、前
記処理回路とセンサ素子は、衝撃力１０００Ｇ程度まで
耐えられる。センサ素子を固定したプリント基板を筐体
へ取り付ける際に、プリント基板と筐体の間にシリコー
ンゴム等の振動吸収板を介在させることにより、前記セ
ンサ素子が受ける衝撃力を１／５に緩和できる。従っ
て、衝撃センサは１０００Ｇ〜５０００Ｇの衝撃力を受
けても壊れることがなくなる。
で構成された複数の処理回路とともに、センサ素子をプ
リント基板に固定し、これらを筐体に取り付けると、前
記処理回路とセンサ素子は、衝撃力１０００Ｇ程度まで
耐えられる。センサ素子を固定したプリント基板を筐体
へ取り付ける際に、プリント基板と筐体の間にシリコー
ンゴム等の振動吸収板を介在させることにより、前記セ
ンサ素子が受ける衝撃力を１／５に緩和できる。従っ
て、衝撃センサは１０００Ｇ〜５０００Ｇの衝撃力を受
けても壊れることがなくなる。
【０００８】
【実施例】本発明の一実施例について図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
【０００９】図１に示すように、本発明の衝撃センサに
使用されるセンサ素子においては、厚さ方向に電極１
ａ，２ａを形成し、分極した矩形板状の圧電セラミック
ス１及び２を貼り合わせバイモルフ構造とした素子の両
端を、樹脂成型による溝を設けたコ字形のホルダー３に
固定し、圧電セラミックス板上の電極１ａ及び２ａをイ
ンサート用の端子４，５によって外部に取り出してい
る。
使用されるセンサ素子においては、厚さ方向に電極１
ａ，２ａを形成し、分極した矩形板状の圧電セラミック
ス１及び２を貼り合わせバイモルフ構造とした素子の両
端を、樹脂成型による溝を設けたコ字形のホルダー３に
固定し、圧電セラミックス板上の電極１ａ及び２ａをイ
ンサート用の端子４，５によって外部に取り出してい
る。
【００１０】また、図２に示すように、衝撃センサに
は、センサ素子６をプリント基板７に信号処理回路８と
共に半田で固定した、衝撃センサ基板９を用いている。
は、センサ素子６をプリント基板７に信号処理回路８と
共に半田で固定した、衝撃センサ基板９を用いている。
【００１１】図３（ａ）のブロック図に示したように、
信号処理回路８は、増幅回路１３、フィルター回路１４
及びコンパレータ回路１５等で構成されている。
信号処理回路８は、増幅回路１３、フィルター回路１４
及びコンパレータ回路１５等で構成されている。
【００１２】センサ素子１２が変換したアナログ的電気
信号を、最終的にはコンパレータ回路１５によりある信
号レベル以上を検出し、ディジタル信号に変換して出力
する。
信号を、最終的にはコンパレータ回路１５によりある信
号レベル以上を検出し、ディジタル信号に変換して出力
する。
【００１３】ただし、この時点での衝撃センサ基板９か
らなるセンサの耐衝撃力は１０００Ｇ程度と低く、直接
衝撃センサ基板９に１０００Ｇ以上の衝撃力が加わると
前記衝撃センサは破壊する。
らなるセンサの耐衝撃力は１０００Ｇ程度と低く、直接
衝撃センサ基板９に１０００Ｇ以上の衝撃力が加わると
前記衝撃センサは破壊する。
【００１４】そこで、図３（ｂ）に示すように、前記衝
撃センサ基板９を筐体１０へ取り付ける際に、シリコー
ンゴム等の振動吸収板１１をプリント基板７と筐体１０
の間に介在させた。その後、この衝撃センサに衝撃力を
加えた。その結果を筐体が受けた衝撃力に対する出力電
圧の関係で図４に示した。このように、前記センサに５
０００Ｇの衝撃力を加えたが破壊することはなかった。
従って、筐体が受けた衝撃力を約１／５以下に低下させ
ることができた。
撃センサ基板９を筐体１０へ取り付ける際に、シリコー
ンゴム等の振動吸収板１１をプリント基板７と筐体１０
の間に介在させた。その後、この衝撃センサに衝撃力を
加えた。その結果を筐体が受けた衝撃力に対する出力電
圧の関係で図４に示した。このように、前記センサに５
０００Ｇの衝撃力を加えたが破壊することはなかった。
従って、筐体が受けた衝撃力を約１／５以下に低下させ
ることができた。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明により、１０
００〜５０００Ｇという非常に大きな衝撃力を壊れるこ
となく、出力電圧を検出し得る衝撃センサの提供が可能
となった。
００〜５０００Ｇという非常に大きな衝撃力を壊れるこ
となく、出力電圧を検出し得る衝撃センサの提供が可能
となった。
【図１】衝撃センサに使用されるセンサ素子を示す斜視
図。
図。
【図２】本発明の衝撃センサに使用される衝撃センサ基
板を示す平面図。
板を示す平面図。
【図３】本発明の衝撃センサを示す説明図。図３（ａ）
は本発明の衝撃センサの回路構成を示すブロック図。図
３（ｂ）は本発明の衝撃センサにおける衝撃センサ基板
と筐体との固定を示す断面図。
は本発明の衝撃センサの回路構成を示すブロック図。図
３（ｂ）は本発明の衝撃センサにおける衝撃センサ基板
と筐体との固定を示す断面図。
【図４】本発明の衝撃センサの衝撃力と出力電圧との関
係を示すグラフ。
係を示すグラフ。
１，２ 圧電セラミックス １ａ，２ａ 電極 ３ ホルダー ４，５ 端子 ６，１２ センサ素子 ７ プリント基板 ８ 信号処理回路 ９ 衝撃センサ基板 １０ 筐体 １１ 振動吸収板 １３ 増幅回路 １４ フィルタ回路 １５ コンパレータ回路 １６ 基準電圧
Claims (1)
- 【請求項１】 矩形板状の圧電セラミックスを２枚貼り
合わせ、バイモルフ構造とした素子の両端をホルダーに
固定し、このホルダーの両端に端子を設けて、センサ素
子を形成し、このセンサ素子を一枚のプリント基板に設
置して、これらを筐体に取り付けた衝撃センサにおい
て、前記センサ素子と、そのセンサ素子が出力する信号
の増幅回路及び信号の処理回路をプリント基板上に配置
し、振動吸収板を介して前記プリント基板を筐体に固定
したことを特徴とする衝撃センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7152588A JPH08320334A (ja) | 1995-05-25 | 1995-05-25 | 衝撃センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7152588A JPH08320334A (ja) | 1995-05-25 | 1995-05-25 | 衝撃センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08320334A true JPH08320334A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=15543741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7152588A Pending JPH08320334A (ja) | 1995-05-25 | 1995-05-25 | 衝撃センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08320334A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000024053A1 (fr) * | 1998-10-19 | 2000-04-27 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Dispositif de protection d'un robot de nettoyage |
| JP2007218731A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Tdk Corp | 衝撃検知装置 |
-
1995
- 1995-05-25 JP JP7152588A patent/JPH08320334A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000024053A1 (fr) * | 1998-10-19 | 2000-04-27 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Dispositif de protection d'un robot de nettoyage |
| US6343242B1 (en) | 1998-10-19 | 2002-01-29 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Protective device for clean robot |
| JP2007218731A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Tdk Corp | 衝撃検知装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
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