JPH0843430A - Piezoelectric type vibration sensor and its manufacture - Google Patents

Piezoelectric type vibration sensor and its manufacture

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JPH0843430A
JPH0843430A JP6177329A JP17732994A JPH0843430A JP H0843430 A JPH0843430 A JP H0843430A JP 6177329 A JP6177329 A JP 6177329A JP 17732994 A JP17732994 A JP 17732994A JP H0843430 A JPH0843430 A JP H0843430A
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JP
Japan
Prior art keywords
diaphragm
axis
piezoelectric
detection
piezoelectric body
Prior art date
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Pending
Application number
JP6177329A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Takahashi
克彦 高橋
Takayuki Imai
隆之 今井
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
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Priority to JP6177329A priority Critical patent/JPH0843430A/en
Publication of JPH0843430A publication Critical patent/JPH0843430A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P2015/0805Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
    • G01P2015/0822Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass
    • G01P2015/084Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass the mass being suspended at more than one of its sides, e.g. membrane-type suspension, so as to permit multi-axis movement of the mass

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Abstract

PURPOSE:To provide a piezoelectric type vibration sensor wherein a piezoelectric body is small in quantity. CONSTITUTION:A diaphragm vibration board 2 and a detection part 3 which detects vibration of the diaphragm oscillation board 2 are provided. To the detection part 3, with axes orthogonally crossing together on the center of one face of the diaphragm taken as x-axis and y-axis, a pair of band-like x-axis detection parts arranged on the x-axis with the intersection in between, a pair of band-like y-axis detectian parts arrangeed on the y-axis with the intersection in between, and a pair of band-like z-axis detection parts arranged at point- symmetrical position with the intersection between them are provided. These x-axis, y-axis, and z-axis detection parts contain a band-like piezoelectric bodies 10, common electrodes 11 assigned over the entire surface of one side of the piezoelectric bodies 10, and a pair of detection electrodes 12 arranged on the other side surface af the piezoelectric bodies 10, along the longitudinal direction of the piezoelectric bodies 10. Based on the quantity of charge or potential difference produced between each detection electrode 12 and common electrodes 11, vibration is detected.

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、圧電素子を検知素子と
した圧電型振動センサとその製法に関し、特に、輸送機
体の振動検知、様々な機器類に負荷される振動や衝撃等
を検知するもので、輸送機体では、姿勢制御や自動車の
エアバッグシステム、機器類の設備診断、コンピュータ
ハードディスクの振動/衝撃からのデータ保護など様々
な分野で利用される圧電型振動センサとその製法に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric vibration sensor using a piezoelectric element as a detection element and a method for manufacturing the same, and more particularly, to detection of vibration of a transportation machine body and detection of vibration and impact applied to various devices. In transport aircraft, it relates to a piezoelectric vibration sensor and its manufacturing method used in various fields such as attitude control, automobile air bag system, equipment diagnosis of equipment, data protection from vibration / shock of computer hard disk. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の圧電型振動センサは、その振動
の検知方式により、片持ち梁型、両持ち梁型、圧縮型、
ダイアフラム型等に分類される。これらの中で、ダイア
フラム型に該当するタイプの振動センサは、薄板状のダ
イアフラム振動板のたわみ振動により圧電素子に歪みを
与え、この圧電素子の圧電効果により、振動を検出する
ものである。
2. Description of the Related Art Piezoelectric vibration sensors of this type are classified into a cantilever type, a double-supported beam type, a compression type, and a
It is classified as a diaphragm type. Among these, a vibration sensor of a type corresponding to a diaphragm type is a sensor that distorts a piezoelectric element by the flexural vibration of a thin diaphragm diaphragm and detects the vibration by the piezoelectric effect of this piezoelectric element.

【0003】このダイアフラム型の振動センサには、ダ
イアフラムのみのたわみを利用する振動センサと、ダイ
アフラムの中心部に荷重体を設け、振動を受けたときの
たわみ量を大きくし、センサの感度を高めた振動センサ
などがある。このようなダイアフラムとしては、圧電体
をダイアフラム振動板としたもの(a)と、圧電体をダ
イアフラム振動板に貼り合わせたもの(b)とが知られ
ている。
In this diaphragm type vibration sensor, a vibration sensor that utilizes the deflection of only the diaphragm and a load body at the center of the diaphragm are provided to increase the amount of deflection when subjected to vibration and to increase the sensitivity of the sensor. There is a vibration sensor. As such a diaphragm, there are known one in which a piezoelectric body is used as a diaphragm diaphragm (a) and one in which the piezoelectric body is bonded to the diaphragm diaphragm (b).

【0004】(a)のダイアフラムを用いた圧電型振動
センサは、一様な圧電体そのものをダイアフラム振動板
として使用し、ダイアフラム振動板の一方の面に検知電
極を設け、他方の面に共通電極を設けている。この場
合、ダイアフラム振動板の周辺部と中心部とでは応力の
向きが異なるので、検知電極を一方の面の中心部と周辺
部とに分割した形状に形成し、共通電極をダイアフラム
振動板の他方の面全体に設け、ダイアフラム振動板の中
心部と周辺部との検知電極間の電位差を出力として取り
出す。
A piezoelectric vibration sensor using a diaphragm of (a) uses a uniform piezoelectric body itself as a diaphragm vibration plate, a detection electrode is provided on one surface of the diaphragm vibration plate, and a common electrode is provided on the other surface. Is provided. In this case, since the stress direction is different between the peripheral part and the central part of the diaphragm diaphragm, the sensing electrode is formed in a shape divided into the central part and the peripheral part of one surface, and the common electrode is the other part of the diaphragm diaphragm. Is provided on the entire surface of the diaphragm, and the potential difference between the detection electrodes at the central portion and the peripheral portion of the diaphragm diaphragm is taken out as an output.

【0005】(b)のダイアフラムを用いた圧電型振動
センサは、振動を支配するダイアフラム振動板上に一様
な圧電体を貼り合わせたもので、圧電体とほぼ等しいか
あるいは圧電体より弾性率が高い材料をダイアフラムと
して使用する。この場合、圧電体の両面に検知電極と共
通電極とを設けることにより、集電性によるノイズを原
理上除去できるので好ましい。
A piezoelectric type vibration sensor using a diaphragm of (b) is a diaphragm vibrating plate that controls vibration, and a uniform piezoelectric body is attached to the diaphragm. The piezoelectric vibration sensor is almost equal to the piezoelectric body or has an elastic modulus higher than that of the piezoelectric body. Higher material is used as the diaphragm. In this case, it is preferable to provide the detection electrode and the common electrode on both surfaces of the piezoelectric body because noise due to current collection can be removed in principle.

【0006】(b)の方式では、ダイアフラム振動板の
振動は圧電体ではなく、ダイアフラム振動板が支配する
ので、弾性率の温度変化の大きい高分子系圧電体などを
検知素子として使用する場合に有利である。
In the method (b), since the vibration of the diaphragm diaphragm is controlled not by the piezoelectric body but by the diaphragm diaphragm, when a polymer type piezoelectric body or the like whose elastic modulus changes greatly with temperature is used as the sensing element. It is advantageous.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
いづれのダイアフラムを用いる圧電型振動センサにあっ
ても、ダイアフラムの一面に圧電体を使用する必要があ
り、この種の振動センサの場合、ダイアフラムの直径は
1cm以上とされる場合が多く、圧電体の圧電材料のコ
ストが圧電型振動センサの材料費に占める割合は大き
く、この圧電型振動センサのコストが高くなるという問
題があった。
However, in any of the above-mentioned piezoelectric vibration sensors using the diaphragm, it is necessary to use a piezoelectric body on one surface of the diaphragm. In the case of this type of vibration sensor, the diaphragm of the diaphragm is used. In many cases, the diameter is set to 1 cm or more, and the cost of the piezoelectric material of the piezoelectric body occupies a large proportion of the material cost of the piezoelectric vibration sensor, and the cost of the piezoelectric vibration sensor increases.

【0008】また、上述のダイアフラムから出力を取り
出すために、圧電体に直接電極を形成する必要があり、
この電極から出力を取り出すためリード線等の接続作業
が必要になるので、製造に手間がかかるという問題もあ
った。さらに、高分子系圧電体を用いる場合、セラミッ
クス系圧電体に比べ、耐熱性に乏しいので、電極形成に
制約があるという問題があった。
Further, in order to take out the output from the diaphragm, it is necessary to form an electrode directly on the piezoelectric body,
There is also a problem that it takes time to manufacture because it is necessary to connect a lead wire or the like to take out the output from this electrode. Further, when the polymer-based piezoelectric body is used, the heat resistance is poorer than that of the ceramic-based piezoelectric body, so that there is a problem that the electrode formation is restricted.

【0009】本発明は前記課題の少なくとも一つを有効
に解決するもので、圧電体の量を減らすことにより、製
造コストを低減可能な圧電型振動センサとその製法を提
供することを目的とする。
The present invention effectively solves at least one of the above problems, and an object of the present invention is to provide a piezoelectric vibration sensor capable of reducing the manufacturing cost by reducing the amount of the piezoelectric body, and a manufacturing method thereof. .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の圧電型振動セン
サは、ダイアフラム振動板と、このダイアフラム振動板
の一方の面に配置され、このダイアフラム振動板の振動
を検知する検知部とを有する圧電型振動センサにおい
て、前記検知部は、前記ダイアフラムの一方の面の中心
を交点として直交する軸をx軸、y軸としたとき、前記
交点を挟んでx軸上に配される一対の帯状のx軸検知部
と、前記交点を挾んでy軸上に配される一対の帯状のy
軸検知部と、前記交点を挟んで点対称な位置に配される
一対の帯状のz軸検知部とを有し、これらx軸、y軸、
z軸検知部は、帯状の圧電体と、この圧電体の一方の面
のほぼ全体にわたって配される共通電極と、前記圧電体
の他方の面に、該圧電体の長手方向に沿って配設される
一対の検知電極とを有し、これら検知電極のそれぞれと
共通電極との間に生じる電荷量または電位差から振動を
検出することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION A piezoelectric vibration sensor of the present invention is a piezoelectric vibration sensor having a diaphragm diaphragm and a detector arranged on one surface of the diaphragm diaphragm for detecting vibration of the diaphragm diaphragm. In the type vibration sensor, the detection unit has a pair of strips arranged on the x-axis across the intersection when the axes orthogonal to the center of one surface of the diaphragm are the intersections. An x-axis detector and a pair of strip-shaped y's arranged on the y-axis across the intersection.
It has an axis detecting section and a pair of band-shaped z-axis detecting sections arranged at point-symmetrical positions with the intersection point therebetween, and these x-axis, y-axis,
The z-axis detection unit is provided on a strip-shaped piezoelectric body, a common electrode arranged over substantially the entire one surface of the piezoelectric body, and the other surface of the piezoelectric body along the longitudinal direction of the piezoelectric body. It is characterized in that it has a pair of detection electrodes that are formed, and detects vibration from the amount of electric charge or the potential difference generated between each of these detection electrodes and the common electrode.

【0011】前記ダイアフラム振動板の一方の面に、前
記検知電極とこの検知電極に接続された電気回路とを形
成するのが好ましい。本発明の製法は、あらかじめ前記
ダイアフラム振動板の一方の面に、前記検知電極と前記
電気回路とを設けておき、次いで、圧電体、共通電極を
設けることを特徴とする。
It is preferable that the sensing electrode and an electric circuit connected to the sensing electrode are formed on one surface of the diaphragm diaphragm. The manufacturing method of the present invention is characterized in that the sensing electrode and the electric circuit are provided on one surface of the diaphragm diaphragm in advance, and then the piezoelectric body and the common electrode are provided.

【0012】以下、本発明の圧電型振動センサとその製
法を図面を参照しながら説明する。図1に示すように、
符号1は圧電型振動センサであり、この圧電型振動セン
サ1は、電気回路が印刷形成されたダイアフラム振動板
2と、このダイアフラム振動板2上に設けられ、電気回
路に接続された検知部3と、ダイアフラム振動板2の周
囲が固定され、このダイアフラム振動板2を支持する支
持体4とを有する。
A piezoelectric vibration sensor of the present invention and a method of manufacturing the same will be described below with reference to the drawings. As shown in Figure 1,
Reference numeral 1 denotes a piezoelectric vibration sensor. The piezoelectric vibration sensor 1 includes a diaphragm diaphragm 2 on which an electric circuit is formed by printing, and a detection unit 3 provided on the diaphragm diaphragm 2 and connected to the electric circuit. And a support body 4 that is fixed around the diaphragm diaphragm 2 and supports the diaphragm diaphragm 2.

【0013】ダイアフラム振動板2の形状は、特に限定
されるものでなく、検知する振動の方向、検知軸の数な
どによって異なってくるが、いづれの検知軸についても
それと直交するダイアフラム振動板2と水平な線分に対
し、線対象に形成することによって、他軸感度を最小限
に抑えることができる。この形状としては、例えば、円
形、正多角形、長方形、菱形などが挙げられる。
The shape of the diaphragm diaphragm 2 is not particularly limited and varies depending on the direction of vibration to be detected, the number of detection axes, etc., but any detection axis is different from the diaphragm diaphragm 2 orthogonal to it. By forming a horizontal line segment as a line object, the sensitivity of the other axis can be minimized. Examples of this shape include a circle, a regular polygon, a rectangle, and a rhombus.

【0014】検知部3は、ダイアフラム振動板2の一方
の面の中心を交点として直交する軸をx軸、y軸とした
とき、交点を挟んでx軸上に配された一対の帯状のx軸
検知部5と、交点を挾んでy軸上に一対の帯状のy軸検
知部6と、交点を挟んで点対称な位置に配された一対の
帯状のz軸検知部7とを有する。これらx軸検知部5と
y軸検知部6とz軸検知部7とは、図3に示すように、
帯状の圧電体10と、この圧電体の上面全体にわたって
配された共通電極11と、圧電体11の下面に位置する
ダイアフラム振動板2の上面に形成された検知電極12
とをそれぞれ有する。これら検知電極12は、圧電体1
0の長手方向に沿って一対それぞれ並設されている。
The detector 3 has a pair of strip-shaped x's arranged on the x-axis across the intersection, where the axes orthogonal to the center of one surface of the diaphragm 2 are the x-axis and the y-axis. It has an axis detection unit 5, a pair of belt-shaped y-axis detection units 6 on the y-axis across the intersection, and a pair of belt-shaped z-axis detection units 7 arranged at point-symmetrical positions with the intersection therebetween. As shown in FIG. 3, the x-axis detector 5, the y-axis detector 6, and the z-axis detector 7,
A strip-shaped piezoelectric body 10, a common electrode 11 arranged over the entire upper surface of the piezoelectric body, and a detection electrode 12 formed on the upper surface of the diaphragm diaphragm 2 located on the lower surface of the piezoelectric body 11.
And have respectively. These detection electrodes 12 are the piezoelectric body 1.
Pairs are provided in parallel along the longitudinal direction of 0.

【0015】これらx軸検知部5とy軸検知部6とで
は、図4に示すように、前記交点を挾む検知電極同士が
接続されている。また、z軸検知部7では、図5に示す
ように、一方のz軸検知部の中心部付近の検知電極と、
他方のz軸検知部の外側の検知電極とが接続されてい
る。これら検知電極に接続された電気回路には、検知電
極の信号を処理する信号処理回路(インピーダンス変換
回路、増幅回路など)がダイアフラム振動板2の周囲に
形成されている。
In the x-axis detecting section 5 and the y-axis detecting section 6, as shown in FIG. 4, the detection electrodes sandwiching the intersection are connected to each other. Further, in the z-axis detection unit 7, as shown in FIG. 5, a detection electrode near the center of one z-axis detection unit,
The other z-axis detection unit is connected to the outer detection electrode. In the electric circuit connected to these detection electrodes, a signal processing circuit (impedance conversion circuit, amplification circuit, etc.) for processing the signals of the detection electrodes is formed around the diaphragm diaphragm 2.

【0016】また、ダイアフラム振動板2の材質も、特
に限定されるものでないが、部分的に配置される圧電体
10に対して、 Ed3 d≧10Ep3 p なる関係を満足していると、ダイアフラム振動板2の振
動が圧電体10の剛性に依らず、一定の振動をすること
ができる。ここで、Ed、Epは、ダイアフラム振動板
2、圧電体10の弾性率をそれぞれ表し、td、tpは、
ダイアフラム振動板2、圧電体10の厚さをそれぞれ表
す。
The material of the diaphragm diaphragm 2 is also not particularly limited, but satisfies the relationship of E d t 3 d ≧ 10E p t 3 p with respect to the partially arranged piezoelectric body 10. By doing so, the vibration of the diaphragm diaphragm 2 can be a constant vibration regardless of the rigidity of the piezoelectric body 10. Here, E d and E p represent elastic moduli of the diaphragm diaphragm 2 and the piezoelectric body 10, respectively, and t d and t p are
The thicknesses of the diaphragm diaphragm 2 and the piezoelectric body 10 are shown.

【0017】また、圧電体10の材質は、特に限定され
るものではなく、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビ
ニル、テトラフルオロエチレンとトリフルオロエチレン
との共重合体等の合成樹脂製圧電材料や、チタン酸金属
塩等のペロブスカイト構造をもつセラミックス製圧電材
料を使用することができる。ここで、高分子系の圧電体
のような弾性率の温度依存性が比較的高い材料では、ダ
イアフラム振動板に弾性率の温度依存性の小さい例えば
セラミックスや金属材料を使用することによって、振動
の温度依存性を小さく抑えることが可能となる。すなわ
ち、圧電体10の材質は、セラミックス系、高分子系、
両者の複合材料など様々な材質を用いることができる。
圧電体10の大きさも、特に限定されるものでないが、
ダイアフラム振動板2の全面でなく、幅、長さなどを限
定して配置することによって、高い感度を得ることが可
能となる。
The material of the piezoelectric body 10 is not particularly limited, and may be a synthetic resin piezoelectric material such as polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride, a copolymer of tetrafluoroethylene and trifluoroethylene, or titanium. A ceramic piezoelectric material having a perovskite structure such as an acid metal salt can be used. Here, for a material having a relatively high temperature dependence of the elastic modulus, such as a polymer-based piezoelectric body, by using a ceramic or a metal material having a small temperature dependence of the elastic modulus for the diaphragm diaphragm, It is possible to suppress the temperature dependence to a small level. That is, the material of the piezoelectric body 10 is ceramics, polymer,
Various materials such as a composite material of both can be used.
The size of the piezoelectric body 10 is not particularly limited, either,
High sensitivity can be obtained by arranging not the entire surface of the diaphragm diaphragm 2 but the width, the length and the like.

【0018】ダイアフラムを支持する支持体4は、エポ
キシ樹脂にガラス繊維を含浸させたガラス繊維強化エポ
キシ樹脂などの繊維強化樹脂(FRP)で製作され、ダ
イアフラム振動板2の周囲に固定されている。この支持
体4の大きさは、特に限定されないが、ダイアフラム振
動板2の外形とほぼ同一形状に形成されている。
The support 4 for supporting the diaphragm is made of fiber reinforced resin (FRP) such as glass fiber reinforced epoxy resin obtained by impregnating epoxy resin with glass fiber, and is fixed around the diaphragm 2. The size of the support 4 is not particularly limited, but is formed to have substantially the same shape as the outer shape of the diaphragm diaphragm 2.

【0019】このような圧電型振動センサの各軸方向の
振動の検出について説明する。 1.Z軸検知部の作用 (1)Z方向の振動を受けた場合 図5に示すように、検知電極Z11とZ23上の圧電体で
は、同じ方向の同じ大きさの応力を受ける。また同様
に、検知電極Z13とZ21上の圧電体も、同じ方向の同じ
大きさの応力を受ける。これら検知電極Z11(Z23)と
検知電極Z13(Z21)では、応力の方向および大きさが
異なる。したがって、検知電極と共通電極の間、即ち、
Z11−Z12間(Z23−Z22間)とZ13−Z12間(Z21−
Z22間)では、ある振動を受けたときに、極性が異なる
電位差を生じる。この場合、Z軸検知部の配線は、ある
交流発電機を直列に接続した場合と等価とみなすことが
できるので、ある振動に対して出力(Vz)が得られ
る。 Vz=V(11-12)−V(13-12)+V(23-22)−V(21-22) ここで、V(11-12)=V(23-22)、V(13-12)=V(21-22) したがって、 Vz=2V(11-12)−2V(13-12) (V(11-12)とV(13-12)は極性が異なる。)
Detection of vibration in each axial direction of such a piezoelectric vibration sensor will be described. 1. Operation of Z-axis detection unit (1) When vibration in Z direction is received As shown in FIG. 5, the piezoelectric bodies on the detection electrodes Z11 and Z23 are subjected to stress of the same magnitude in the same direction. Similarly, the piezoelectric bodies on the detection electrodes Z13 and Z21 are also subjected to the same amount of stress in the same direction. The detection electrode Z11 (Z23) and the detection electrode Z13 (Z21) have different stress directions and magnitudes. Therefore, between the sensing electrode and the common electrode, that is,
Between Z11-Z12 (Z23-Z22) and Z13-Z12 (Z21-
(Between Z22), when a certain vibration is applied, a potential difference having different polarities is generated. In this case, the wiring of the Z-axis detection unit can be regarded as equivalent to the case where a certain AC generator is connected in series, so that an output (Vz) can be obtained for a certain vibration. Vz = V (11-12) -V (13-12) + V (23-22) -V (21-22) where V (11-12) = V (23-22), V (13-12) ) = V (21-22) Therefore, Vz = 2V (11-12) -2V (13-12) (V (11-12) and V (13-12) have different polarities.)

【0020】(2)XまたはY方向の振動を受けた場合 Z軸検知部は、各検知軸の交点について点対称に形成さ
れている。水平方向の振動を受けた場合の応力は、この
点対称な位置については、絶対値は等しいが、極性が異
なる。したがって、Z軸検知部の配線では、検知電極と
共通電極との間では、Z11−Z12間とZ23−Z22間で、
絶対値は等しいが、極性が異なる応力を受けることにな
るので、発生する電位差も同様の関係が成立して互いに
相殺される。同様に電極Z13−Z12間とZ23−Z22間で
も互いの出力が相殺され、結果として各電極間で出力
(Vz)を相殺し、感度はないことになる。 Vz=V(11-12)−V(13-12)+V(23-22)−V(21-22) ここで、V(11-12)=−V(23-22)、V(13-12)=−V(21
-22) したがって、 Vz=0
(2) When subjected to vibration in the X or Y direction The Z-axis detector is formed point-symmetrically with respect to the intersection of the detection axes. The stress when it is subjected to horizontal vibration has the same absolute value but different polarity at this point-symmetrical position. Therefore, in the wiring of the Z-axis detection unit, between the detection electrode and the common electrode, between Z11 and Z12 and between Z23 and Z22,
Although the absolute values are the same, stresses with different polarities are applied, and therefore the potential differences that occur are canceled out by the same relationship. Similarly, the outputs of the electrodes Z13-Z12 and Z23-Z22 are offset, and as a result, the output (Vz) is offset between the electrodes, resulting in no sensitivity. Vz = V (11-12) -V (13-12) + V (23-22) -V (21-22) where V (11-12) =-V (23-22), V (13- 12) =-V (21
-22) Therefore, Vz = 0

【0021】2.X軸検知部の作用 (1)X方向の振動を受けた場合 この振動と応力の関係は、前記1−(2)と同じであ
る。したがって、図4に示すように、検知電極と共通電
極との間では、即ち、X11−X12間とX23−X22間で
は、絶対値は等しいが、極性が異なる電位差を生じ、電
極X13−X12間と電極X21−X22間でも、絶対値は等し
いが、極性が異なる電位差を生じる。X軸検知部の配線
では、次のように出力が得られる。 Vx=V(11-12)−V(13-12)+V(21-22)−V(23-22) ここで、V(11-12)=−V(23-22)、V(13-12)=−V(21
-22) したがって、 Vx=2V(11-12)−2V(13-12) (V(11-12)とV(13-12)は極性が異なる。)
2. Operation of X-axis detection unit (1) When vibration in X direction is received The relationship between this vibration and stress is the same as in 1- (2) above. Therefore, as shown in FIG. 4, between the detection electrode and the common electrode, that is, between X11 and X12 and between X23 and X22, there is a potential difference between the electrodes X13 and X12, although the absolute values are the same but the polarities are different. And the electrodes X21-X22 also generate a potential difference having the same absolute value but different polarities. The output of the wiring of the X-axis detector is obtained as follows. Vx = V (11-12) -V (13-12) + V (21-22) -V (23-22) where V (11-12) =-V (23-22), V (13- 12) =-V (21
-22) Therefore, Vx = 2V (11-12) -2V (13-12) (V (11-12) and V (13-12) have different polarities.)

【0022】(2)Y方向の振動を受けた場合 X軸検知部は、X軸上に設けられているので、Y方向の
振動を受けた場合は、振動の支軸(回転軸)上に位置す
るので、振動による応力はほとんど生じない。圧電体
は、ある幅を持って形成されているが、X軸(支軸)に
対して線対称に形成されているので、素子内(Y軸の+
Y方向と、−Y方向)で発生電圧を相殺するので、出力
は得られない。
(2) When receiving vibrations in the Y direction Since the X-axis detecting section is provided on the X-axis, when receiving vibrations in the Y-direction, it is not supported on the support shaft (rotating shaft) of the vibration. Since it is located, almost no stress due to vibration occurs. The piezoelectric body is formed with a certain width, but since it is formed in line symmetry with respect to the X axis (support axis), it has
Since the generated voltages are canceled in the Y direction and the -Y direction), no output can be obtained.

【0023】(3)Z方向の振動を受けた場合 この振動と応力の関係は、前記1−(1)と同じであ
る。したがって、検知電極と共通電極との間、即ち、X
11−X12間とX23−X22間では、極性と絶対値とが等し
い電位差を生じ、X13−X12間とX21−X22間でも、同
様の関係が成り立つ。このため、X軸検知部の配線では
次のように感度がない。 Vx=V(11-12)−V(13-12)+V(21-22)−V(23-22) ここで、V(11-12)=V(23-22)、V(13-12)=V(21-22) したがって、 Vx=0
(3) When receiving vibration in the Z direction The relationship between this vibration and stress is the same as in 1- (1) above. Therefore, between the sensing electrode and the common electrode, that is, X
Between 11 and X12 and between X23 and X22, a potential difference with the same polarity and absolute value is generated, and the same relationship holds between X13 and X12 and between X21 and X22. Therefore, the wiring of the X-axis detector has no sensitivity as described below. Vx = V (11-12) -V (13-12) + V (21-22) -V (23-22) where V (11-12) = V (23-22), V (13-12) ) = V (21-22) Therefore, Vx = 0

【0024】3.Y軸検知部の作用 X軸検知部の作用と同様に考えることができる。3. Action of Y-Axis Detection Unit This can be considered in the same manner as the action of the X-axis detection unit.

【0025】このような圧電型振動センサの製造方法に
ついて説明する。あらかじめ、ダイアフラム振動板2の
一方の面に、電気回路を形成するとともに、この電気回
路に接続される検知電極12を形成しておく。次いで、
このダイアフラム振動板2を支持体4に取り付けるとと
もに、このダイアフラム振動板2に圧電体10を取り付
け、この圧電体に共通電極11を設け、圧電型振動セン
サ1を組み立てる。
A method of manufacturing such a piezoelectric vibration sensor will be described. In advance, an electric circuit is formed on one surface of the diaphragm diaphragm 2 and the detection electrode 12 connected to this electric circuit is formed in advance. Then
The diaphragm vibrating plate 2 is attached to the support 4, the piezoelectric body 10 is attached to the diaphragm vibrating plate 2, the common electrode 11 is provided on the piezoelectric body, and the piezoelectric vibration sensor 1 is assembled.

【0026】(変形例1)また、本発明の圧電型振動セ
ンサは、図6に示すように、感度向上のためダイアフラ
ム振動板2に荷重体20を固定してもよい。このダイア
フラム振動板2の中心部に荷重体20を固定した場合、
各検知部5、6、7は、ダイアフラム振動板2の中心部
に位置する荷重体20の固定端付近に設けることで、よ
り高い応力を生じ、感度を高めることができる。すなわ
ち、ダイアフラム型の場合、振動によって高い応力を生
じるのはダイアフラム振動板2の外周部及び中心部であ
り、このダイアフラム振動板2の中心部に荷重体20を
固定する場合は、荷重体20の固定端が高い応力集中を
示し、この領域にかかるように検知部5、6、7を固定
することが望ましい。
(Modification 1) Further, in the piezoelectric vibration sensor of the present invention, as shown in FIG. 6, the load body 20 may be fixed to the diaphragm diaphragm 2 in order to improve the sensitivity. When the load body 20 is fixed to the center of the diaphragm diaphragm 2,
By providing each of the detection units 5, 6, and 7 near the fixed end of the load body 20 located at the center of the diaphragm diaphragm 2, higher stress is generated and sensitivity can be increased. That is, in the case of the diaphragm type, it is the outer peripheral portion and the central portion of the diaphragm diaphragm 2 that generate high stress due to the vibration, and when the load body 20 is fixed to the central portion of the diaphragm diaphragm 2, It is desirable to fix the detectors 5, 6, and 7 so that the fixed end shows a high stress concentration and the fixed end is applied to this region.

【0027】[0027]

【実施例】以下、本発明の圧電型振動センサの実施例に
ついて、3軸検知タイプの圧電型振動センサの試験例を
説明する。 (試験例1)ダイアフラム振動板は、検知電極、電気回
路を形成したアルミナを用い、これを30mm×30m
m×1.0mmtの大きさに形成する。このダイアフラ
ム振動板を支持する支持体は、ガラス繊維強化エポキシ
樹脂を用い、これを外形が30mm×30mm×5mm
tの大きさに形成し、その中心部に10mmφの孔を形
成する。圧電体は、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)
を用い、これを2mmw×110μmt(長さは検知軸に
より異なる)の大きさに形成する。電極パターンは、図
1と同様に形成する。すなわち、あらかじめ、ダイアフ
ラム振動板に、検知電極、電気回路を形成しておき、次
いで、圧電体、共通電極を設ける。
EXAMPLES Examples of the piezoelectric vibration sensor of the present invention will be described below with reference to a test example of a triaxial detection type piezoelectric vibration sensor. (Test Example 1) The diaphragm diaphragm is made of alumina having a detection electrode and an electric circuit, and is 30 mm x 30 m.
It is formed in a size of m × 1.0 mm t . A glass fiber reinforced epoxy resin is used as a support for supporting the diaphragm diaphragm, and the outer shape thereof is 30 mm × 30 mm × 5 mm.
It is formed to a size of t , and a 10 mmφ hole is formed in the center thereof. The piezoelectric body is polyvinylidene fluoride (PVDF)
It used, (the length varies by the detection axes) which 2mm w × 110μm t formed to the size of the. The electrode pattern is formed similarly to FIG. That is, a detection electrode and an electric circuit are formed in advance on the diaphragm diaphragm, and then a piezoelectric body and a common electrode are provided.

【0028】(試験例2)ダイアフラム振動板は、検知
電極、電気回路を形成したアルミナを用い、これを30
mm×30mm×0.4mmtの大きさに形成する。ダ
イアフラム振動板を支持する支持体は、ガラス繊維強化
エポキシ樹脂を用い、これを外形が30mm×30mm
×5mmtの大きさに形成し、その中心部に10mmφ
の孔を形成する。圧電体は、PZTを用い、これを2m
w×450μmt(長さは検知軸により異なる)に形成
する。電極パターンは、図1と同様に形成する。
(Test Example 2) The diaphragm diaphragm was made of alumina on which a detection electrode and an electric circuit were formed.
It is formed in a size of mm × 30 mm × 0.4 mm t . The support that supports the diaphragm diaphragm is made of glass fiber reinforced epoxy resin and has an outer shape of 30 mm x 30 mm.
× 5mm t in size, 10mmφ in the center
To form holes. The piezoelectric body uses PZT, which is 2 m
m w × 450 μm t (length varies depending on the detection axis). The electrode pattern is formed similarly to FIG.

【0029】(試験例3)ダイアフラム振動板は、検知
電極、電気回路を形成したアルミナを用い、これを30
mm×30mm×0.5mmtの大きさに形成する。ダ
イアフラム振動板を支持する支持体は、ガラス繊維強化
エポキシ樹脂を用い、これを外形が30mm×30mm
×10mmtの大きさに形成し、その中心部に10mm
φの孔を形成する。さらに、このダイアフラム振動板の
中央部に、図6に示すように、荷重体を固定する。この
荷重体は、真鍮を用い、外形略8mmφ×8mmtの大
きさに形成されている。この荷重体のダイアフラム振動
板に固定される部分は、3mmφ×1mmtの大きさに
形成する。圧電体は、ポリフッ化ビニリデン(PVD
F)を用い、これを2mmw×110μmt(長さは検知
軸により異なる)の大きさに形成する。電極パターン
は、図1と同様に形成する。
(Test Example 3) The diaphragm diaphragm was made of alumina on which a detection electrode and an electric circuit were formed.
It is formed into a size of mm × 30 mm × 0.5 mm t . The support that supports the diaphragm diaphragm is made of glass fiber reinforced epoxy resin and has an outer shape of 30 mm x 30 mm.
× 10mm t size, 10mm in the center
Form a φ hole. Furthermore, as shown in FIG. 6, a load body is fixed to the central portion of this diaphragm diaphragm. This load body is made of brass and has an outer shape of approximately 8 mmφ × 8 mm t . The portion of the load body fixed to the diaphragm diaphragm is formed to have a size of 3 mmφ × 1 mm t . The piezoelectric material is polyvinylidene fluoride (PVD
F) is used, and this is formed into a size of 2 mm w × 110 μm t (the length varies depending on the detection axis). The electrode pattern is formed similarly to FIG.

【0030】(試験例4)ダイアフラム振動板は、検知
電極、電気回路を形成したアルミナを用い、これを30
mm×30mm×0.5mmtに形成する。ダイアフラ
ム振動板を支持する支持体は、ガラス繊維強化エポキシ
樹脂を用い、、これを外形が30mm×30mm×10
mmtに形成し、その中心部に10mmφの孔を形成す
る。さらに、このダイアフラム振動板の中央部に、荷重
体を固定する。この荷重体は、真鍮を用い、これを外形
略8mmφ×8mmtの大きさに形成する。この荷重体
のダイアフラム振動板に固定される部分は、3mmφ×
1mmtに形成する。圧電体は、PZTを用い、2mmw
×450μmt(長さは検知軸により異なる)に形成す
る。電極パターンは、図1と同様に形成する。
(Test Example 4) The diaphragm diaphragm uses alumina on which a detection electrode and an electric circuit are formed.
It is formed into a size of mm × 30 mm × 0.5 mm t . A glass fiber reinforced epoxy resin is used as a support for supporting the diaphragm diaphragm, and the outer shape thereof is 30 mm × 30 mm × 10.
mm t , and a 10 mmφ hole is formed in the center thereof. Further, the load body is fixed to the central portion of the diaphragm diaphragm. This load body is made of brass and is formed to have an outer shape of approximately 8 mmφ × 8 mm t . The portion of this load body that is fixed to the diaphragm diaphragm is 3 mmφ ×
Form to 1 mm t . The piezoelectric body is PZT, 2 mm w
× 450 μm t (length varies depending on the detection axis). The electrode pattern is formed similarly to FIG.

【0031】(比較例1)ダイアフラム振動板は、アル
ミナを用い、これを15mmφ×1.0mmtに形成す
る。ダイアフラム振動板を支持する支持体は、ガラス繊
維強化エポキシ樹脂を用い、これを15mmφ×5mm
tに形成し、中心部に10mmφの孔を形成する。圧電
体は、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)を用い、これ
をダイアフラム振動板と同様の大きさで厚み110μm
に形成する。電極パターンは、図7に示すように、圧電
体32の上面に検知電極31、…を設け、圧電体32の
下面に共通電極33を設ける構成とする。この圧電体3
2を、ダイアフラム振動板2と同様の大きさで厚み11
0μmに形成し、ダイアフラム振動板2に取り付ける。
(Comparative Example 1) The diaphragm diaphragm is made of alumina and is formed to have a size of 15 mmφ × 1.0 mm t . The support that supports the diaphragm diaphragm is made of glass fiber reinforced epoxy resin, which is 15 mmφ × 5 mm.
It is formed at t and a hole of 10 mmφ is formed at the center. For the piezoelectric body, polyvinylidene fluoride (PVDF) is used, and it has the same size as the diaphragm diaphragm and a thickness of 110 μm.
To form. As shown in FIG. 7, the electrode pattern is configured such that the detection electrodes 31, ... Are provided on the upper surface of the piezoelectric body 32 and the common electrode 33 is provided on the lower surface of the piezoelectric body 32. This piezoelectric body 3
2 has the same size as the diaphragm diaphragm 2 and a thickness of 11
It is formed to 0 μm and attached to the diaphragm diaphragm 2.

【0032】(比較例2)ダイアフラム振動板は、アル
ミナを用い、これを15mmφ×0.4mmtに形成す
る。ダイアフラム振動板を支持する支持体は、ガラス繊
維強化エポキシ樹脂を用い、これを15mmφ(外周)
×5mmtに形成し、中心部に10mmφの孔を形成す
る。圧電体は、PZTを用い、これをダイアフラム振動
板と同様の大きさで厚み450μmtに形成する。電極
パターンは、図7と同様とする。
(Comparative Example 2) The diaphragm diaphragm is made of alumina and is formed to have a size of 15 mmφ × 0.4 mm t . The support that supports the diaphragm diaphragm uses glass fiber reinforced epoxy resin, which is 15 mmφ (outer circumference).
× 5 mm t , and a 10 mmφ hole is formed in the center. As the piezoelectric body, PZT is used, and this is formed to have a size similar to that of the diaphragm diaphragm and a thickness of 450 μm t . The electrode pattern is the same as in FIG. 7.

【0033】(比較例3)ダイアフラム振動板は、アル
ミナを用い、これを15mmφ×0.5mmtに形成す
る。ダイアフラム振動板を支持する支持体は、ガラス繊
維強化エポキシ樹脂を用い、これを15mmφ×10m
tに形成し、中心部に10mmφの孔を形成する。
さらに、このダイアフラム振動板の中央部下面に、荷重
体を固定する。この荷重体は、真鍮を用い、これを外形
略8mmφ×8mmtに形成する。この荷重体がダイア
フラム振動板に固定される部分は、3mmφ×1mmt
に形成する。圧電体は、PZTを用い、これをダイアフ
ラム振動板と同様の大きさで厚み450μmtに形成す
る。電極パターンは、図7と同様とする。
(Comparative Example 3) A diaphragm is made of alumina and is formed to have a size of 15 mmφ × 0.5 mm t . A glass fiber reinforced epoxy resin is used as a support for supporting the diaphragm diaphragm, which is 15 mmφ × 10 m.
m t , and a 10 mmφ hole is formed in the center.
Further, the load body is fixed to the lower surface of the central portion of the diaphragm diaphragm. The load body, using a brass, which forms the outer shape substantially 8 mm × 8 mm t. The part where this load is fixed to the diaphragm is 3mmφ x 1mm t.
To form. As the piezoelectric body, PZT is used, and this is formed to have a size similar to that of the diaphragm diaphragm and a thickness of 450 μm t . The electrode pattern is the same as in FIG. 7.

【0034】(比較例4)ダイアフラム振動板は、アル
ミナを用い、これを15mmφ×0.5mmtに形成す
る。ダイアフラム振動板を支持する支持体は、ガラス繊
維強化エポキシ樹脂を用い、これを外形が15mmφ×
10mmtに形成し、その中心部に10mmφの孔を形
成する。さらに、このダイアフラム振動板の中央部に、
荷重体を固定する。この荷重体は、真鍮を用い、これを
外形略8mmφ×8mmtに形成する。この荷重体がダ
イアフラム振動板に固定される部分は、3mmφ×1m
tに形成する。圧電体は、PZTを用い、これをダイ
アフラム振動板と同様の大きさで厚み450μmtに形
成する。電極パターンは、図7と同様とする。
(Comparative Example 4) The diaphragm diaphragm is made of alumina and is formed to have a size of 15 mmφ × 0.5 mm t . A glass fiber reinforced epoxy resin is used for the support that supports the diaphragm diaphragm, and the outer shape is 15 mmφ ×
It is formed to 10 mm t, and a hole of 10 mmφ is formed in the center thereof. Furthermore, at the center of this diaphragm diaphragm,
Fix the load body. The load body, using a brass, which forms the outer shape substantially 8 mm × 8 mm t. The part where this load is fixed to the diaphragm diaphragm is 3mmφ x 1m
It is formed on the m t. As the piezoelectric body, PZT is used, and this is formed to have a size similar to that of the diaphragm diaphragm and a thickness of 450 μm t . The electrode pattern is the same as in FIG. 7.

【0035】前記各例について、センサをそれぞれ試作
し、その性能を評価した。また、各例における製造コス
トを比較した。その結果を、表1に示す。
With respect to each of the above-mentioned examples, a sensor was prototyped and its performance was evaluated. Moreover, the manufacturing cost in each example was compared. The results are shown in Table 1.

【表1】 [Table 1]

【0036】表1において、性能は実施例1のZ軸感度
で規格化し、コストは実施例1で規格化した。表1よ
り、ダイアフラム振動板に、帯状の圧電体を有する検知
部を配置することによって、材料コストの安いセンサを
提供することが可能となる。また、振動板に直接検知電
極のパターンを形成し、信号処理回路も同一基板上に形
成できるので、製造コストの安いセンサを提供すること
が可能となった。
In Table 1, the performance is standardized by the Z-axis sensitivity of Example 1, and the cost is standardized by Example 1. From Table 1, it is possible to provide a sensor with low material cost by arranging the detection unit having the strip-shaped piezoelectric body on the diaphragm diaphragm. Further, since the pattern of the detection electrodes can be directly formed on the diaphragm and the signal processing circuit can be formed on the same substrate, it is possible to provide a sensor with low manufacturing cost.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の圧電型振
動センサによれば、ダイアフラム振動板と、このダイア
フラム振動板の一方の面に配置され、このダイアフラム
振動板の振動を検知する検知部とを有する圧電型振動セ
ンサにおいて、前記検知部は、前記ダイアフラムの一方
の面の中心を交点として直交する軸をx軸、y軸とした
とき、前記交点を挟んでx軸上に配される一対の帯状の
x軸検知部と、前記交点を挾んでy軸上に配される一対
の帯状のy軸検知部と、前記交点を挟んで点対称な位置
に配される一対の帯状のz軸検知部とを有し、これらx
軸、y軸、z軸検知部は、帯状の圧電体と、この圧電体
の一方の面のほぼ全体にわたって配される共通電極と、
前記圧電体の他方の面に、該圧電体の長手方向に沿って
配設される一対の検知電極とを有し、これら検知電極の
それぞれと共通電極との間に生じる電荷量または電位差
から振動を検出するので、帯状の圧電体で各軸の振動を
検出できる。このため、高価な圧電材料の使用量を少な
くでき、圧電型振動センサの材料コストを低減させるこ
とができるという効果を奏することができる。
As described above, according to the piezoelectric type vibration sensor of the present invention, the diaphragm diaphragm and the detection unit arranged on one surface of the diaphragm diaphragm for detecting the vibration of the diaphragm diaphragm. In the piezoelectric vibration sensor having, the detection unit is arranged on the x-axis with the intersection point sandwiched, when the axes orthogonal to the intersection point of the center of one surface of the diaphragm are the x-axis and the y-axis. A pair of strip-shaped x-axis detection units, a pair of strip-shaped y-axis detection units arranged on the y-axis across the intersection, and a pair of strip-shaped z arranged at point-symmetrical positions across the intersection. It has an axis detector and these x
The axis, the y-axis, and the z-axis detection unit include a strip-shaped piezoelectric body and a common electrode that is arranged on almost one entire surface of the piezoelectric body.
The other surface of the piezoelectric body has a pair of detection electrodes arranged along the longitudinal direction of the piezoelectric body, and vibrates from a charge amount or a potential difference generated between each of the detection electrodes and the common electrode. Is detected, the vibration of each axis can be detected by the belt-shaped piezoelectric body. Therefore, the amount of expensive piezoelectric material used can be reduced, and the material cost of the piezoelectric vibration sensor can be reduced.

【0038】本発明の製法は、あらかじめダイアフラム
振動板の一方の面に、前記検知電極とこの検知電極に接
続された電気回路とを設けておき、次いで、ダイアフラ
ム振動板、圧電体を組み立てるので、圧電体から電極を
リード線等で取り出す必要がなくなり、圧電型振動セン
サの製造作業工程を減少できる。また、検知電極をダイ
アフラム振動板に形成するので、耐熱性の乏しい圧電体
にあっても、これに直接電極を形成する必要がなくな
り、これの両面に電極を配することができる。このた
め、各種の圧電体の材料を用いることができ、各種、各
性能を有する圧電型振動センサを製造することができる
という効果を奏することができる。
According to the manufacturing method of the present invention, the sensing electrode and the electric circuit connected to the sensing electrode are provided on one surface of the diaphragm diaphragm in advance, and then the diaphragm diaphragm and the piezoelectric body are assembled. It is not necessary to take out the electrode from the piezoelectric body with a lead wire or the like, and the manufacturing work process of the piezoelectric vibration sensor can be reduced. Further, since the detection electrode is formed on the diaphragm diaphragm, it is not necessary to directly form an electrode on the piezoelectric body having poor heat resistance, and the electrodes can be arranged on both surfaces of the piezoelectric body. Therefore, various piezoelectric materials can be used, and the piezoelectric vibration sensor having various performances can be manufactured.

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

【図1】 本発明の圧電型振動センサを示す斜視図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view showing a piezoelectric vibration sensor of the present invention.

【図2】 図1の圧電型振動センサを示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the piezoelectric vibration sensor of FIG.

【図3】 図2の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view of FIG.

【図4】 図1のX軸検知部の信号処理回路を示す構成
図である。
4 is a configuration diagram showing a signal processing circuit of the X-axis detection unit of FIG. 1. FIG.

【図5】 図1のZ軸検知部の信号処理回路を示す構成
図である。
5 is a configuration diagram showing a signal processing circuit of the Z-axis detection unit of FIG. 1. FIG.

【図6】 図1の変形例を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a modified example of FIG.

【図7】 比較例を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…圧電型振動センサ、2…ダイアフラム振動板、3…
検知部、4…支持体、10…圧電体、11…共通電極、
12…検知電極。
1 ... Piezoelectric vibration sensor, 2 ... Diaphragm diaphragm, 3 ...
Detection unit, 4 ... Support, 10 ... Piezoelectric body, 11 ... Common electrode,
12 ... Detection electrode.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ダイアフラム振動板と、このダイアフラ
ム振動板の一方の面に配置され、このダイアフラム振動
板の振動を検知する検知部とを有する圧電型振動センサ
において、前記検知部は、前記ダイアフラムの一方の面
の中心を交点として直交する軸をx軸、y軸としたと
き、前記交点を挟んでx軸上に配される一対の帯状のx
軸検知部と、前記交点を挾んでy軸上に配される一対の
帯状のy軸検知部と、前記交点を挟んで点対称な位置に
配される一対の帯状のz軸検知部とを有し、これらx
軸、y軸、z軸検知部は、帯状の圧電体と、この圧電体
の一方の面のほぼ全体にわたって配される共通電極と、
前記圧電体の他方の面に、該圧電体の長手方向に沿って
配設される一対の検知電極とを有し、これら検知電極の
それぞれと共通電極との間に生じる電荷量または電位差
から振動を検出することを特徴とする圧電型振動セン
サ。
1. A piezoelectric vibration sensor having a diaphragm diaphragm and a detector arranged on one surface of the diaphragm diaphragm for detecting the vibration of the diaphragm diaphragm, wherein the detector is a diaphragm of the diaphragm. When the axes orthogonal to each other with the center of one surface as an intersection point are defined as x axis and y axis, a pair of strip-shaped x's arranged on the x axis across the intersection point.
An axis detection unit, a pair of band-shaped y-axis detection units arranged on the y-axis across the intersection, and a pair of band-shaped z-axis detection units arranged at point-symmetrical positions across the intersection. Have these x
The axis, the y-axis, and the z-axis detection unit include a strip-shaped piezoelectric body and a common electrode that is arranged on almost one entire surface of the piezoelectric body.
The other surface of the piezoelectric body has a pair of detection electrodes arranged along the longitudinal direction of the piezoelectric body, and vibrates from a charge amount or a potential difference generated between each of the detection electrodes and the common electrode. A piezoelectric vibration sensor, which is characterized by detecting
【請求項2】 前記ダイアフラム振動板の一方の面に
は、前記検知電極とこの検知電極に接続された電気回路
とが形成されていることを特徴とする請求項1記載の圧
電型振動センサ。
2. The piezoelectric vibration sensor according to claim 1, wherein the sensing electrode and an electric circuit connected to the sensing electrode are formed on one surface of the diaphragm diaphragm.
【請求項3】 請求項2記載の圧電型振動センサの製法
であって、あらかじめ前記ダイアフラム振動板の一方の
面に、前記検知電極と前記電気回路とを設けておき、次
いで、圧電体、共通電極を設けることを特徴とする圧電
型振動センサの製法。
3. The method for manufacturing a piezoelectric vibration sensor according to claim 2, wherein the sensing electrode and the electric circuit are provided on one surface of the diaphragm diaphragm in advance, and then the piezoelectric body A method for manufacturing a piezoelectric vibration sensor, characterized in that electrodes are provided.
JP6177329A 1994-07-28 1994-07-28 Piezoelectric type vibration sensor and its manufacture Pending JPH0843430A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6177329A JPH0843430A (en) 1994-07-28 1994-07-28 Piezoelectric type vibration sensor and its manufacture

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