JPH09159690A - 加速度センサ - Google Patents
加速度センサInfo
- Publication number
- JPH09159690A JPH09159690A JP7316237A JP31623795A JPH09159690A JP H09159690 A JPH09159690 A JP H09159690A JP 7316237 A JP7316237 A JP 7316237A JP 31623795 A JP31623795 A JP 31623795A JP H09159690 A JPH09159690 A JP H09159690A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrodes
- acceleration sensor
- piezoelectric
- piezoelectrics
- inner electrodes
- 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.)
- Pending
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
- Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱的環境変化に対し、感度低下の少ない加速
度センサを提供することを目的とする。 【解決手段】 表、裏電極２，３を形成し、２層の内部
電極４，５で分割された３層構造で、表電極２と内部電
極５、裏電極３と内部電極４とを電気的に接続し、表電
極２と内部電極４間の圧電体８と、裏電極３と内部電極
５間の圧電体９は互いに対向するように分極した短冊状
圧電振動子を上、下より支持した構成にする。
度センサを提供することを目的とする。 【解決手段】 表、裏電極２，３を形成し、２層の内部
電極４，５で分割された３層構造で、表電極２と内部電
極５、裏電極３と内部電極４とを電気的に接続し、表電
極２と内部電極４間の圧電体８と、裏電極３と内部電極
５間の圧電体９は互いに対向するように分極した短冊状
圧電振動子を上、下より支持した構成にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子機器の振動によ
る誤動作防止や、電化製品、自動車機器等の振動制御等
に用いる加速度センサに関するものである。
る誤動作防止や、電化製品、自動車機器等の振動制御等
に用いる加速度センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンピュータ関連機器は、記憶容
量の拡大や読み取りスピードの加速及び小型化が急速に
推進されており、このことによって機器への僅かな衝撃
や振動でディスクメモリーからの書き込み、読み取りエ
ラーが生じ、この対策のために加速度センサを用いて、
振動検知とともに機器の駆動ロックや検知信号をフィー
ドバックして再駆動する等の取り組みが試されている。
量の拡大や読み取りスピードの加速及び小型化が急速に
推進されており、このことによって機器への僅かな衝撃
や振動でディスクメモリーからの書き込み、読み取りエ
ラーが生じ、この対策のために加速度センサを用いて、
振動検知とともに機器の駆動ロックや検知信号をフィー
ドバックして再駆動する等の取り組みが試されている。
【０００３】以下に従来の加速度センサについて説明す
る。図２は従来の加速度センサの断面図である。図２に
おいて、１２は、表、裏面に電極が形成され、分極され
た圧電体１３ａ，１３ｂを、分極方向Ｐが互いに対向す
るように貼り合わせた短冊状の圧電振動子でケース１０
内の支持部材１１ａ，１１ｂにより支持されている。
る。図２は従来の加速度センサの断面図である。図２に
おいて、１２は、表、裏面に電極が形成され、分極され
た圧電体１３ａ，１３ｂを、分極方向Ｐが互いに対向す
るように貼り合わせた短冊状の圧電振動子でケース１０
内の支持部材１１ａ，１１ｂにより支持されている。
【０００４】以上のように構成された加速度センサにつ
いて、以下その動作について説明する。ケース１０に矢
印方向の振動を加えると、短冊状の圧電振動子１２は支
持部材１１ａ，１１ｂを支点として上、下に湾曲歪みが
生じ、圧電振動子１２の表、裏電極１４ａ，１４ｂには
圧電効果により振動の加速度に比例した電荷が発生す
る。この電荷を制御回路に出力することにより機器を制
御することができるものである。
いて、以下その動作について説明する。ケース１０に矢
印方向の振動を加えると、短冊状の圧電振動子１２は支
持部材１１ａ，１１ｂを支点として上、下に湾曲歪みが
生じ、圧電振動子１２の表、裏電極１４ａ，１４ｂには
圧電効果により振動の加速度に比例した電荷が発生す
る。この電荷を制御回路に出力することにより機器を制
御することができるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構成では、加速度センサの取り付け環境により熱
的な変化が加わったとき圧電体１３ａ，１３ｂにはその
熱量により比例した焦電効果による電荷が発生する。圧
電振動子１２の表、裏電極１４ａ，１４ｂは回路側の抵
抗等を介して電気的に接続されるため焦電によって発生
した電荷は圧電振動子１２の表、裏電極１４ａ，１４ｂ
に対し中間電極１５に溜まることとなり、この状態で加
速度センサを使用すると溜まった電荷が圧電体１３ａ，
１３ｂに対し直流バイアス電圧となり、圧電性能に影響
を与え加速度センサの感度が低下するという問題点を有
していた。
従来の構成では、加速度センサの取り付け環境により熱
的な変化が加わったとき圧電体１３ａ，１３ｂにはその
熱量により比例した焦電効果による電荷が発生する。圧
電振動子１２の表、裏電極１４ａ，１４ｂは回路側の抵
抗等を介して電気的に接続されるため焦電によって発生
した電荷は圧電振動子１２の表、裏電極１４ａ，１４ｂ
に対し中間電極１５に溜まることとなり、この状態で加
速度センサを使用すると溜まった電荷が圧電体１３ａ，
１３ｂに対し直流バイアス電圧となり、圧電性能に影響
を与え加速度センサの感度が低下するという問題点を有
していた。
【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、熱的環境変化による感度低下の少ない加速度センサ
を提供することを目的とする。
で、熱的環境変化による感度低下の少ない加速度センサ
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の加速度センサは、複数の圧電体と複数の内部
電極とを交互に積層した積層体と、この積層体の表、裏
面に設けた電極とを備え、前記内部電極は交互に前記
表、裏面に設けた電極に電気的に接続され、前記内部電
極に挟まれた少なくとも２層の圧電体は互いに対向する
ように分極されたものである。
に本発明の加速度センサは、複数の圧電体と複数の内部
電極とを交互に積層した積層体と、この積層体の表、裏
面に設けた電極とを備え、前記内部電極は交互に前記
表、裏面に設けた電極に電気的に接続され、前記内部電
極に挟まれた少なくとも２層の圧電体は互いに対向する
ように分極されたものである。
【０００８】この構成によって、圧電振動子の表、裏電
極、内部電極は、接続される回路側の抵抗等の負荷を介
して全て電気的に接続状態になるため、熱的環境変化に
より焦電効果で圧電振動子に発生した電荷が放電され圧
電振動子には直流バイアス電圧が掛からず加速度センサ
の感度低下を防ぐことができる。
極、内部電極は、接続される回路側の抵抗等の負荷を介
して全て電気的に接続状態になるため、熱的環境変化に
より焦電効果で圧電振動子に発生した電荷が放電され圧
電振動子には直流バイアス電圧が掛からず加速度センサ
の感度低下を防ぐことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、複数の圧電体と複数の内部電極とを交互に積層した
積層体と、この積層体の表、裏面に設けた電極とを備
え、前記内部電極は交互に前記表、裏面に設けた電極に
電気的に接続され、前記内部電極に挟まれた少なくとも
２層の圧電体は互いに対向するように分極された加速度
センサであり、熱的環境変化による感度低下の少ないも
のである。
は、複数の圧電体と複数の内部電極とを交互に積層した
積層体と、この積層体の表、裏面に設けた電極とを備
え、前記内部電極は交互に前記表、裏面に設けた電極に
電気的に接続され、前記内部電極に挟まれた少なくとも
２層の圧電体は互いに対向するように分極された加速度
センサであり、熱的環境変化による感度低下の少ないも
のである。
【００１０】以下本発明の一実施の形態について、図面
を参照しながら説明する。図１は本実施の形態における
加速度センサの断面図を示すものである。図１におい
て、１は、表、裏に電極２，３が形成され、２層の内部
電極４，５で分割された３層構造を有する短冊状の圧電
振動子である。電極２と電極５及び、電極３と電極４
は、各々接続電極６及び７により電気的に接続し、電極
２と４間の圧電体８と、電極３と５間の圧電体９は互い
に対向するように分極している。この短冊状の圧電振動
子１はケース１０内の支持部材１１ａ，１１ｂにより支
持されている。
を参照しながら説明する。図１は本実施の形態における
加速度センサの断面図を示すものである。図１におい
て、１は、表、裏に電極２，３が形成され、２層の内部
電極４，５で分割された３層構造を有する短冊状の圧電
振動子である。電極２と電極５及び、電極３と電極４
は、各々接続電極６及び７により電気的に接続し、電極
２と４間の圧電体８と、電極３と５間の圧電体９は互い
に対向するように分極している。この短冊状の圧電振動
子１はケース１０内の支持部材１１ａ，１１ｂにより支
持されている。
【００１１】以上のように構成された加速度センサにつ
いて、図１を用いてその動作を説明する。まず、ケース
１０に矢印方向の振動を加えると、圧電振動子１は支持
部材１１ａ，１１ｂを支点として上、下に湾曲歪みが生
じる。このとき圧電体８と９には互いに逆の歪みが生じ
ており、前記圧電体８と９の分極方向を対向させている
ので等価的には圧電体８と９が極性を合わせて並列に接
続されたことになり圧電振動子１の表、裏電極２，３に
は圧電効果により振動の加速度に比例した電荷が発生す
る。この電荷を制御回路に出力することにより機器を制
御することができるものである。
いて、図１を用いてその動作を説明する。まず、ケース
１０に矢印方向の振動を加えると、圧電振動子１は支持
部材１１ａ，１１ｂを支点として上、下に湾曲歪みが生
じる。このとき圧電体８と９には互いに逆の歪みが生じ
ており、前記圧電体８と９の分極方向を対向させている
ので等価的には圧電体８と９が極性を合わせて並列に接
続されたことになり圧電振動子１の表、裏電極２，３に
は圧電効果により振動の加速度に比例した電荷が発生す
る。この電荷を制御回路に出力することにより機器を制
御することができるものである。
【００１２】以上のように本実施の形態によれば、圧電
振動子１の表、裏電極２，３及び内部電極４，５は、接
続される回路側の抵抗等の負荷を介して全て接続状態に
なるため、熱的環境変化により焦電効果で圧電体８，９
に発生した電荷は回路側の抵抗等の負荷により放電され
るため、圧電振動子１に直流バイアス電圧が掛からず加
速度センサの感度低下を防ぐことができる。
振動子１の表、裏電極２，３及び内部電極４，５は、接
続される回路側の抵抗等の負荷を介して全て接続状態に
なるため、熱的環境変化により焦電効果で圧電体８，９
に発生した電荷は回路側の抵抗等の負荷により放電され
るため、圧電振動子１に直流バイアス電圧が掛からず加
速度センサの感度低下を防ぐことができる。
【００１３】なお、本実施の形態においては、全体の厚
みを変えずに圧電体の層厚を変えることにより、より低
い測定周波数まで測定可能とすることができる。また本
実施の形態においては３層構造としたが、さらに積層数
を増やし多層構造としても構わない。さらに各圧電体の
材料は同じである必要はなく、外側の圧電体は誘電率の
高いものを用いることが好ましく、内部の圧電体は外側
の圧電体の誘電率と同等以下の誘電率を有するものが好
ましい。またその機械的強度は高いほど好ましい。
みを変えずに圧電体の層厚を変えることにより、より低
い測定周波数まで測定可能とすることができる。また本
実施の形態においては３層構造としたが、さらに積層数
を増やし多層構造としても構わない。さらに各圧電体の
材料は同じである必要はなく、外側の圧電体は誘電率の
高いものを用いることが好ましく、内部の圧電体は外側
の圧電体の誘電率と同等以下の誘電率を有するものが好
ましい。またその機械的強度は高いほど好ましい。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明によると、熱的環境
変化に対しても感度低下の少ない加速度センサを提供す
ることができる。
変化に対しても感度低下の少ない加速度センサを提供す
ることができる。
【図１】本発明の一実施の形態における加速度センサの
断面図
断面図
【図２】従来の加速度センサの断面図
１ 圧電振動子 ２ 表電極 ３ 裏電極 ４ 内部電極 ５ 内部電極 ６ 接続電極 ７ 接続電極 ８ 圧電体 ９ 圧電体
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の圧電体と複数の内部電極とを交互
に積層した積層体と、この積層体の表、裏面に設けた電
極とを備え、前記内部電極は交互に前記表、裏面に設け
た電極に電気的に接続され、前記内部電極に挟まれた少
なくとも２層の圧電体は互いに対向するように分極され
た加速度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7316237A JPH09159690A (ja) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | 加速度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7316237A JPH09159690A (ja) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | 加速度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09159690A true JPH09159690A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18074851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7316237A Pending JPH09159690A (ja) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | 加速度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09159690A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0882987A1 (en) * | 1997-06-04 | 1998-12-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Piezoelectric acceleration sensor |
| US6670739B2 (en) * | 2001-03-02 | 2003-12-30 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave apparatus |
| JP2009511923A (ja) * | 2005-10-18 | 2009-03-19 | キストラー ホールディング アクチエンゲゼルシャフト | センサ |
| JP2017173322A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-28 | 国立大学法人神戸大学 | 感圧センサ |
-
1995
- 1995-12-05 JP JP7316237A patent/JPH09159690A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0882987A1 (en) * | 1997-06-04 | 1998-12-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Piezoelectric acceleration sensor |
| US6050144A (en) * | 1997-06-04 | 2000-04-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Acceleration sensor |
| US6227051B1 (en) | 1997-06-04 | 2001-05-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Acceleration sensor |
| US6670739B2 (en) * | 2001-03-02 | 2003-12-30 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Surface acoustic wave apparatus |
| JP2009511923A (ja) * | 2005-10-18 | 2009-03-19 | キストラー ホールディング アクチエンゲゼルシャフト | センサ |
| JP2017173322A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-28 | 国立大学法人神戸大学 | 感圧センサ |
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