JPH1164091A - 感震装置 - Google Patents
感震装置Info
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- JPH1164091A JPH1164091A JP22783897A JP22783897A JPH1164091A JP H1164091 A JPH1164091 A JP H1164091A JP 22783897 A JP22783897 A JP 22783897A JP 22783897 A JP22783897 A JP 22783897A JP H1164091 A JPH1164091 A JP H1164091A
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- piezoelectric
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ３次元のどの方向の振動も均等に検出する。
【解決手段】 球体９の周囲に設けた高分子圧電体から
なる圧電部材１０の外周に圧電部材保持手段１１を設
け、圧電部材１０の内壁と電気的に接続した第１電極１
２と、圧電部材１０の外壁と電気的に接続した第２電極
１３の間に圧電効果による電気出力を発生するように構
成している。これによって、３次元の全方向の振動レベ
ルが１つの電気出力として検出することができる。
なる圧電部材１０の外周に圧電部材保持手段１１を設
け、圧電部材１０の内壁と電気的に接続した第１電極１
２と、圧電部材１０の外壁と電気的に接続した第２電極
１３の間に圧電効果による電気出力を発生するように構
成している。これによって、３次元の全方向の振動レベ
ルが１つの電気出力として検出することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスメーターなど
に設置され地震の振動を検知する感震装置に関するもの
である。
に設置され地震の振動を検知する感震装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の感震装置は、特開平３−２
９５４２１号公報のようなものが知られていた。以下、
その構成について図７を参照しながら説明する。
９５４２１号公報のようなものが知られていた。以下、
その構成について図７を参照しながら説明する。
【０００３】図７に示すように、互いに直交する圧電プ
ラスチックフィルム１、２と、圧電プラスチックフィル
ム１、２の起電圧信号をそれぞれ２乗する２乗回路３、
４と、２乗回路３、４の信号を加算する加算回路５と、
前記加算回路５の信号を開平する開平回路６と、開平回
路の信号をインピーダンス変換するＭＯＳＦＥＴ７とで
構成した。ここで、８は出力端子である。
ラスチックフィルム１、２と、圧電プラスチックフィル
ム１、２の起電圧信号をそれぞれ２乗する２乗回路３、
４と、２乗回路３、４の信号を加算する加算回路５と、
前記加算回路５の信号を開平する開平回路６と、開平回
路の信号をインピーダンス変換するＭＯＳＦＥＴ７とで
構成した。ここで、８は出力端子である。
【０００４】上記構成において、直交する圧電プラスチ
ックフィルム１、２の起電圧信号Ｖａ、Ｖｂは、ある方
向θの振動Ｆに対して、出力信号Ｖａ＝Ｋ・Ｆ・ｃｏｓ
（θ）、Ｖｂ＝Ｋ・Ｆ・ｓｉｎ（θ）となる。そして、
これらの信号を２乗加算して開平することで、
ックフィルム１、２の起電圧信号Ｖａ、Ｖｂは、ある方
向θの振動Ｆに対して、出力信号Ｖａ＝Ｋ・Ｆ・ｃｏｓ
（θ）、Ｖｂ＝Ｋ・Ｆ・ｓｉｎ（θ）となる。そして、
これらの信号を２乗加算して開平することで、
【０００５】
【数１】
【０００６】を検出することができる。ここで、Ｋは比
例定数である。
例定数である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術では、２方向の圧電プラスチックフィルムの出力
電圧を検出するために、２乗回路が２個必要であり複雑
になるという課題があった。そして、２乗回路では、電
圧値が２乗されるために非常に幅広い電圧範囲の回路構
成が必要で電池などの限られた電源の電圧範囲で構成す
るには非常に困難であった。
の技術では、２方向の圧電プラスチックフィルムの出力
電圧を検出するために、２乗回路が２個必要であり複雑
になるという課題があった。そして、２乗回路では、電
圧値が２乗されるために非常に幅広い電圧範囲の回路構
成が必要で電池などの限られた電源の電圧範囲で構成す
るには非常に困難であった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、球体と、前記球体の周囲に設けた高分子圧
電体からなる圧電部材と、前記圧電部材の外周に設けた
圧電部材保持手段と、前記圧電部材の内壁と電気的に接
続した第１電極と、前記圧電部材の外壁と電気的に接続
した第２電極とを設け、前記第１電極と第２電極の間に
圧電効果による電気出力を発生する構成とした。
するために、球体と、前記球体の周囲に設けた高分子圧
電体からなる圧電部材と、前記圧電部材の外周に設けた
圧電部材保持手段と、前記圧電部材の内壁と電気的に接
続した第１電極と、前記圧電部材の外壁と電気的に接続
した第２電極とを設け、前記第１電極と第２電極の間に
圧電効果による電気出力を発生する構成とした。
【０００９】上記発明によれば、高分子圧電体によって
球体の動きを弾力的に受け止めることができ、球体が３
次元のどの方向に振動しても高分子圧電体が均等に変形
するので、３次元の全方向に対して均一な感度を有する
ことができるとともに、どの方向の振動においても１つ
の電気出力が検出できるのでシンプルな構成で、かつ低
消費電力とすることができる。
球体の動きを弾力的に受け止めることができ、球体が３
次元のどの方向に振動しても高分子圧電体が均等に変形
するので、３次元の全方向に対して均一な感度を有する
ことができるとともに、どの方向の振動においても１つ
の電気出力が検出できるのでシンプルな構成で、かつ低
消費電力とすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明は、球体と、前記球体の周
囲に設けた高分子圧電体からなる圧電部材と、前記圧電
部材の外周に設けた圧電部材保持手段と、前記圧電部材
の内壁と電気的に接続した第１電極と、前記圧電部材の
外壁と電気的に接続した第２電極とを設け、前記第１電
極と第２電極の間に圧電効果による電気出力を発生する
構成とした。そして、高分子圧電体によって球体の動き
を弾力的に受け止めることができ、球体が３次元のどの
方向に振動しても高分子圧電体が均等に変形するので、
３次元の全方向に対して均一な感度を有することができ
るとともに、どの方向の振動においても１つの電気出力
が検出できるのでシンプルな構成で、かつ低消費電力と
することができる。
囲に設けた高分子圧電体からなる圧電部材と、前記圧電
部材の外周に設けた圧電部材保持手段と、前記圧電部材
の内壁と電気的に接続した第１電極と、前記圧電部材の
外壁と電気的に接続した第２電極とを設け、前記第１電
極と第２電極の間に圧電効果による電気出力を発生する
構成とした。そして、高分子圧電体によって球体の動き
を弾力的に受け止めることができ、球体が３次元のどの
方向に振動しても高分子圧電体が均等に変形するので、
３次元の全方向に対して均一な感度を有することができ
るとともに、どの方向の振動においても１つの電気出力
が検出できるのでシンプルな構成で、かつ低消費電力と
することができる。
【００１１】また、導電体で構成された球体および圧電
部材保持手段と、圧電部材の内壁全面に設けた第１電極
と、圧電部材の外壁全面に設けた第２電極とを備えた構
成とした。そして、球体と圧電部材保持手段を導電体と
し、かつ電極を全面に設けているためどの方向に球体が
振れても球体と接触して電気出力を出力することができ
る。
部材保持手段と、圧電部材の内壁全面に設けた第１電極
と、圧電部材の外壁全面に設けた第２電極とを備えた構
成とした。そして、球体と圧電部材保持手段を導電体と
し、かつ電極を全面に設けているためどの方向に球体が
振れても球体と接触して電気出力を出力することができ
る。
【００１２】また、第２電極に所定の基準電圧を供給す
る電圧供給手段を備えた構成とした。そして、第１電極
の外部にある第２電極を所定電圧でシールドすることで
ノイズの影響を受け難い構成とすることができる。
る電圧供給手段を備えた構成とした。そして、第１電極
の外部にある第２電極を所定電圧でシールドすることで
ノイズの影響を受け難い構成とすることができる。
【００１３】また、球体と、前記球体の周囲に設けたセ
ラミック圧電体からなる圧電部材と、前記圧電部材の外
周に設けた圧電部材保持手段と、前記圧電部材の内壁と
電気的に接続した第１電極と、前記圧電部材の外壁と電
気的に接続した第２電極とを設け、前記第１電極と第２
電極の間に圧電効果による電気出力を発生する構成とし
た。そして、球体の周囲に設けた硬いセラミック圧電体
によって、高周波数まで３次元の全方向に均一な感度を
有することができ、どの方向の振動においても１つの電
気出力が検出できるのでシンプルな構成とすることがで
きる。
ラミック圧電体からなる圧電部材と、前記圧電部材の外
周に設けた圧電部材保持手段と、前記圧電部材の内壁と
電気的に接続した第１電極と、前記圧電部材の外壁と電
気的に接続した第２電極とを設け、前記第１電極と第２
電極の間に圧電効果による電気出力を発生する構成とし
た。そして、球体の周囲に設けた硬いセラミック圧電体
によって、高周波数まで３次元の全方向に均一な感度を
有することができ、どの方向の振動においても１つの電
気出力が検出できるのでシンプルな構成とすることがで
きる。
【００１４】また、球体と圧電部材の間、または圧電部
材と圧電部材保持手段の振動間に振動制御物体を設け
た。そして、振動制御物体によって球体の動きを大きく
して衝撃力を増して圧電による電気出力を増すことがで
きる。
材と圧電部材保持手段の振動間に振動制御物体を設け
た。そして、振動制御物体によって球体の動きを大きく
して衝撃力を増して圧電による電気出力を増すことがで
きる。
【００１５】また、球体と圧電部材と圧電部材保持手段
とは複数に分割できる構成とした。そして、複数に分割
することができるので、分割した状態で製造でき、製造
性を容易とすることができる。
とは複数に分割できる構成とした。そして、複数に分割
することができるので、分割した状態で製造でき、製造
性を容易とすることができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１７】（実施例１）図１は本発明の実施例１の感
震装置の構成図である。図１において、９は球体、１０
は球体９の周囲に設けた高分子圧電体からなる圧電部
材、１１は圧電部材１０の外周に設けた圧電部材保持手
段、１２は圧電部材１０の内壁と電気的に接続した第１
電極、１３は圧電部材１０の外壁と電気的に接続した第
２電極とを設け、第１電極１２と第２電極１３の間に圧
電部材１０の圧電効果による電気出力を発生する構成と
した。そして、球体９および圧電部材保持手段１１は導
電体で構成され、圧電部材１０の内壁全面に設けた第１
電極１２と、圧電部材の外壁全面に設けた第２電極１３
と、球体９と電気的に接続し圧電部材１０と第２電極１
３の一部を貫通して外部に導出された第１電気線１４
と、圧電部材保持手段１１と電気的に接続した第２電気
線１５とを備えた。ここで、１６は基板、１７は圧電保
持手段を固定する固定部である。
震装置の構成図である。図１において、９は球体、１０
は球体９の周囲に設けた高分子圧電体からなる圧電部
材、１１は圧電部材１０の外周に設けた圧電部材保持手
段、１２は圧電部材１０の内壁と電気的に接続した第１
電極、１３は圧電部材１０の外壁と電気的に接続した第
２電極とを設け、第１電極１２と第２電極１３の間に圧
電部材１０の圧電効果による電気出力を発生する構成と
した。そして、球体９および圧電部材保持手段１１は導
電体で構成され、圧電部材１０の内壁全面に設けた第１
電極１２と、圧電部材の外壁全面に設けた第２電極１３
と、球体９と電気的に接続し圧電部材１０と第２電極１
３の一部を貫通して外部に導出された第１電気線１４
と、圧電部材保持手段１１と電気的に接続した第２電気
線１５とを備えた。ここで、１６は基板、１７は圧電保
持手段を固定する固定部である。
【００１８】また、図２に示すように電気出力を得る電
気回路は、圧電部材１０の第１電極１２を抵抗Ｒ１を介
してオペアンプ１８に接続する。また、第２電極１３は
電圧供給手段としての電池１９と接続する。ここで、Ｒ
２、Ｒ３は抵抗である。
気回路は、圧電部材１０の第１電極１２を抵抗Ｒ１を介
してオペアンプ１８に接続する。また、第２電極１３は
電圧供給手段としての電池１９と接続する。ここで、Ｒ
２、Ｒ３は抵抗である。
【００１９】次に動作、作用について図３を用いて説明
する。図３に示すように、振動を受けると球体９は、そ
の振動方向に力を受け、圧電部材１０の一部２０を変形
させる。圧電部材が変形すると、圧電効果によって起電
力を生じる。その起電力を圧電部材に設けた第１電極と
導電体で構成した球体と第１電気線、および第２電極と
導電体で構成した圧電部材保持手段と第２電気線から検
出する。このような構成にすることで、水平方向、垂直
方向、上下方向などどの方向の振動が発生しても、その
方向に球体が振動するので、圧電部材を変形せしめ起電
力を発生させる。この起電力をオペアンプの電気回路で
処理することで振動に応じた電気信号を検出することが
できる。
する。図３に示すように、振動を受けると球体９は、そ
の振動方向に力を受け、圧電部材１０の一部２０を変形
させる。圧電部材が変形すると、圧電効果によって起電
力を生じる。その起電力を圧電部材に設けた第１電極と
導電体で構成した球体と第１電気線、および第２電極と
導電体で構成した圧電部材保持手段と第２電気線から検
出する。このような構成にすることで、水平方向、垂直
方向、上下方向などどの方向の振動が発生しても、その
方向に球体が振動するので、圧電部材を変形せしめ起電
力を発生させる。この起電力をオペアンプの電気回路で
処理することで振動に応じた電気信号を検出することが
できる。
【００２０】このように、圧電部材が高分子圧電体のた
め、高分子圧電体によって球体の動きを弾力的に受け止
めることができ、球体が３次元のどの方向に振動しても
高分子圧電体が均等に変形するので、３次元の全方向に
対して均一な感度を有することができるとともに、どの
方向の振動においても１つの電気出力が検出できるので
シンプルな構成で、かつ１回路分の少ない消費電力とす
ることができる。そして、球体と圧電部材保持手段を導
電体とし、かつ電極を全面に設けているためどの方向に
球体が振れても球体と接触して電気出力を出力すること
ができる。これは、ガスメータなどに設置する感震装置
で、どの方向であるかは関係なく３次元方向のベクトル
合成された振動レベルが検知できれば良い場合に有効で
ある。また、１つの出力信号を電気処理すれば良いこと
も、電池を利用したガスメータ用の感震器では非常に重
要なことである。
め、高分子圧電体によって球体の動きを弾力的に受け止
めることができ、球体が３次元のどの方向に振動しても
高分子圧電体が均等に変形するので、３次元の全方向に
対して均一な感度を有することができるとともに、どの
方向の振動においても１つの電気出力が検出できるので
シンプルな構成で、かつ１回路分の少ない消費電力とす
ることができる。そして、球体と圧電部材保持手段を導
電体とし、かつ電極を全面に設けているためどの方向に
球体が振れても球体と接触して電気出力を出力すること
ができる。これは、ガスメータなどに設置する感震装置
で、どの方向であるかは関係なく３次元方向のベクトル
合成された振動レベルが検知できれば良い場合に有効で
ある。また、１つの出力信号を電気処理すれば良いこと
も、電池を利用したガスメータ用の感震器では非常に重
要なことである。
【００２１】さらに、感震装置が傾いて設置された場合
でも、球体であるために傾き補正なしに計測することが
できる。すなわち、どの方向に傾いていても球体が振動
によって受ける力は一様であり、かつ圧電部材を変形す
る量も傾きには関係ないからである。また、第１電極の
外部にある第２電極を所定電圧でシールドすることで、
ノイズの影響を受け難い構成とすることができる。これ
は、圧電部材の微弱信号をマイコンなどで処理できる電
圧レベルに増幅するするには、非常に倍率の高い増幅器
が必要である。高倍率にする場合は、外乱ノイズも同時
に増幅してしまうので、このようにシールド構造とする
ことで、外乱ノイズの進入を防止して、振動の信号のみ
を検出することができる。
でも、球体であるために傾き補正なしに計測することが
できる。すなわち、どの方向に傾いていても球体が振動
によって受ける力は一様であり、かつ圧電部材を変形す
る量も傾きには関係ないからである。また、第１電極の
外部にある第２電極を所定電圧でシールドすることで、
ノイズの影響を受け難い構成とすることができる。これ
は、圧電部材の微弱信号をマイコンなどで処理できる電
圧レベルに増幅するするには、非常に倍率の高い増幅器
が必要である。高倍率にする場合は、外乱ノイズも同時
に増幅してしまうので、このようにシールド構造とする
ことで、外乱ノイズの進入を防止して、振動の信号のみ
を検出することができる。
【００２２】なお、球体９と圧電部材１０の間には、液
体、または空隙を設けて、球体の振動を大きくさせて圧
電効果による起電力を大きくすることも可能である。
体、または空隙を設けて、球体の振動を大きくさせて圧
電効果による起電力を大きくすることも可能である。
【００２３】なお、振動制御物体として、球体９と圧電
部材との間に空隙を設けることで球体９の運動が活発に
なり、圧電部材への衝撃力を増すことができる。その結
果、圧電部材からの電気出力を増加して感度の高い感震
装置とすることができる。
部材との間に空隙を設けることで球体９の運動が活発に
なり、圧電部材への衝撃力を増すことができる。その結
果、圧電部材からの電気出力を増加して感度の高い感震
装置とすることができる。
【００２４】（実施例２）図４は本発明の実施例２の感
震装置を示す構成図である。実施例１と異なる点は、球
体２１と、球体２１の周囲に設けたセラミック圧電体か
らなる圧電部材２２と、圧電部材２２の外周に設けた圧
電部材保持手段２３と、圧電部材２２の内壁と電気的に
接続した第１電極２４と、圧電部材の外壁と電気的に接
続した第２電極２５とを設け、第１電極２４と第２電極
２５の間に圧電効果による電気出力を発生する構成とし
たことにある。そして、球体２１と圧電部材２２の間、
または圧電部材２２と圧電部材保持手段２３の間に振動
制御物体としての緩衝体２６を設けたことである。
震装置を示す構成図である。実施例１と異なる点は、球
体２１と、球体２１の周囲に設けたセラミック圧電体か
らなる圧電部材２２と、圧電部材２２の外周に設けた圧
電部材保持手段２３と、圧電部材２２の内壁と電気的に
接続した第１電極２４と、圧電部材の外壁と電気的に接
続した第２電極２５とを設け、第１電極２４と第２電極
２５の間に圧電効果による電気出力を発生する構成とし
たことにある。そして、球体２１と圧電部材２２の間、
または圧電部材２２と圧電部材保持手段２３の間に振動
制御物体としての緩衝体２６を設けたことである。
【００２５】次に動作、作用について同じく図４を用い
て説明する。図４に示すように、振動を受けると球体２
１は、その振動方向に力を受け、緩衝体２６もその力を
受ける。緩衝体２６が受けた力は圧電部材２２伝わり圧
電部材を変形させる。圧電部材が変形すると、圧電効果
によって起電力を生じる。その起電力を実施例１と同様
に検出する。このような構成にすることで、セラミック
圧電体のように硬く高周波数まで感応する圧電部材であ
っても、緩衝材の働きによって高周波数の部分は除去す
ることができる。当然、実施例１と同様に水平方向、垂
直方向、上下方向などどの方向の振動が発生しても、そ
の方向に球体が振動し緩衝体を介して圧電部材を変形せ
しめ起電力を発生させ、オペアンプの電気回路で処理す
ることで振動に応じた電気信号を検出することができ
る。
て説明する。図４に示すように、振動を受けると球体２
１は、その振動方向に力を受け、緩衝体２６もその力を
受ける。緩衝体２６が受けた力は圧電部材２２伝わり圧
電部材を変形させる。圧電部材が変形すると、圧電効果
によって起電力を生じる。その起電力を実施例１と同様
に検出する。このような構成にすることで、セラミック
圧電体のように硬く高周波数まで感応する圧電部材であ
っても、緩衝材の働きによって高周波数の部分は除去す
ることができる。当然、実施例１と同様に水平方向、垂
直方向、上下方向などどの方向の振動が発生しても、そ
の方向に球体が振動し緩衝体を介して圧電部材を変形せ
しめ起電力を発生させ、オペアンプの電気回路で処理す
ることで振動に応じた電気信号を検出することができ
る。
【００２６】このように、球体の周囲に設けた硬いセラ
ミック圧電体によって、高周波数まで３次元の全方向に
均一な感度を有することができるが、地震のように低周
波数の振動を検出する場合は、高周波数を除去して検出
することが望ましいので、本実施例のように緩衝体を用
いることとした。そして、実施例１と同様に、圧電部材
が１つの素子でできているので、どの方向の振動におい
ても１つの電気出力が検出できる。よって、電気回路も
１回路で構成することができるのでシンプルな構成で、
かつ消費電流も１回路分で少ない消費電流とすることが
できる。
ミック圧電体によって、高周波数まで３次元の全方向に
均一な感度を有することができるが、地震のように低周
波数の振動を検出する場合は、高周波数を除去して検出
することが望ましいので、本実施例のように緩衝体を用
いることとした。そして、実施例１と同様に、圧電部材
が１つの素子でできているので、どの方向の振動におい
ても１つの電気出力が検出できる。よって、電気回路も
１回路で構成することができるのでシンプルな構成で、
かつ消費電流も１回路分で少ない消費電流とすることが
できる。
【００２７】そして、球体のため傾いて設置された場合
でも、補正なしに計測することができる。さらに、第１
電極の外部にある第２電極を所定電圧でシールドするこ
とでノイズの影響を受け難い構成とすることができる。
でも、補正なしに計測することができる。さらに、第１
電極の外部にある第２電極を所定電圧でシールドするこ
とでノイズの影響を受け難い構成とすることができる。
【００２８】なお、図５に示すように、球体の変わりに
液体２７を注入して構成しても同様の効果が得られる。
この時は、液体の粘性によって振動がやわらげられるの
で緩衝体は不要である。また、液体の流動性によって、
圧電部材に均等に力を加えることできるので、３次元の
どの方向の振動に対しても、同じ感度で検出することが
できる。
液体２７を注入して構成しても同様の効果が得られる。
この時は、液体の粘性によって振動がやわらげられるの
で緩衝体は不要である。また、液体の流動性によって、
圧電部材に均等に力を加えることできるので、３次元の
どの方向の振動に対しても、同じ感度で検出することが
できる。
【００２９】また、振動制御物体を緩衝体として説明し
たが、緩衝体の代わりに空隙を設けることで、球体９の
運動が活発に行われることになり、球体の衝撃力が増し
出力電圧の高い感震装置とすることができる。
たが、緩衝体の代わりに空隙を設けることで、球体９の
運動が活発に行われることになり、球体の衝撃力が増し
出力電圧の高い感震装置とすることができる。
【００３０】（実施例３）図６は本発明の実施例３の感
震装置を示す構成図である。実施例１と異なる点は、球
体と、高分子圧電体で構成された圧電部材と、圧電部材
保持手段とは、複数に分割できる構成としたことにあ
る。ここで、２８と２９は球体を２分割した半球体、３
０と３１は２分割した圧電部材、３２と３３は２分割し
た圧電部材保持手段である。ここで、電極は、２分割し
ても図６のように組み立てたときには互いに導電体のた
め通電しているので実施例１と同様に１対とした。
震装置を示す構成図である。実施例１と異なる点は、球
体と、高分子圧電体で構成された圧電部材と、圧電部材
保持手段とは、複数に分割できる構成としたことにあ
る。ここで、２８と２９は球体を２分割した半球体、３
０と３１は２分割した圧電部材、３２と３３は２分割し
た圧電部材保持手段である。ここで、電極は、２分割し
ても図６のように組み立てたときには互いに導電体のた
め通電しているので実施例１と同様に１対とした。
【００３１】次に動作、作用について説明する。２分割
したものを図６のように組み立ててしまえば、動作は実
施例１と同様である。また、分割して製造することは、
半球状のものを１方向からのプレス機械などで容易に製
造することができる。
したものを図６のように組み立ててしまえば、動作は実
施例１と同様である。また、分割して製造することは、
半球状のものを１方向からのプレス機械などで容易に製
造することができる。
【００３２】このように、複数に分割することができる
ので、容易に製造でき、かつ球体と同様の効果を得るこ
とができる。
ので、容易に製造でき、かつ球体と同様の効果を得るこ
とができる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の感震装置に
よれば、次の効果が得られる。
よれば、次の効果が得られる。
【００３４】球体の周囲に設けた高分子圧電体からなる
圧電部材と、圧電部材の外周に設けた圧電部材保持手段
を設け、圧電効果による電気出力を発生する構成とする
ことで、高分子圧電体によって球体の動きを弾力的に受
け止めることができ、球体が３次元のどの方向に振動し
ても高分子圧電体が均等に変形するので、３次元の全方
向に対して均一な感度を有することができるとともに、
どの方向の振動においても１つの電気出力が検出できる
のでシンプルな構成で、かつ低消費電力とすることがで
きる。
圧電部材と、圧電部材の外周に設けた圧電部材保持手段
を設け、圧電効果による電気出力を発生する構成とする
ことで、高分子圧電体によって球体の動きを弾力的に受
け止めることができ、球体が３次元のどの方向に振動し
ても高分子圧電体が均等に変形するので、３次元の全方
向に対して均一な感度を有することができるとともに、
どの方向の振動においても１つの電気出力が検出できる
のでシンプルな構成で、かつ低消費電力とすることがで
きる。
【００３５】また、導電体で構成された球体および圧電
部材保持手段と、圧電部材の内壁全面に設けた第１電極
と、圧電部材の外壁全面に設けた第２電極とすること
で、球体と圧電部材保持手段を導電体とし、かつ電極を
全面に設けているためどの方向に球体が振れても球体と
接触して電気出力を出力することができる。
部材保持手段と、圧電部材の内壁全面に設けた第１電極
と、圧電部材の外壁全面に設けた第２電極とすること
で、球体と圧電部材保持手段を導電体とし、かつ電極を
全面に設けているためどの方向に球体が振れても球体と
接触して電気出力を出力することができる。
【００３６】また、第２電極に所定の基準電圧を供給す
る電圧供給手段を備えることで、第１電極の外部にある
第２電極を所定電圧でシールドすることでノイズの影響
を受け難い構成とすることができる。
る電圧供給手段を備えることで、第１電極の外部にある
第２電極を所定電圧でシールドすることでノイズの影響
を受け難い構成とすることができる。
【００３７】また、球体の周囲に設けたセラミック圧電
体からなる圧電部材と、圧電部材の外周に設けた圧電部
材保持手段を設け、圧電効果による電気出力を発生する
構成とすることで、球体の周囲に設けた硬いセラミック
圧電体によって、高周波数まで３次元の全方向に均一な
感度を有することができ、どの方向の振動においても１
つの電気出力が検出できるのでシンプルな構成とするこ
とができる。
体からなる圧電部材と、圧電部材の外周に設けた圧電部
材保持手段を設け、圧電効果による電気出力を発生する
構成とすることで、球体の周囲に設けた硬いセラミック
圧電体によって、高周波数まで３次元の全方向に均一な
感度を有することができ、どの方向の振動においても１
つの電気出力が検出できるのでシンプルな構成とするこ
とができる。
【００３８】また、球体と圧電部材の間、または圧電部
材と圧電部材保持手段の間に振動制御物体を設けること
で、振動制御物体によって球体の動きを活発にし、圧電
体への衝撃力を増して感度を高くすることができる。
材と圧電部材保持手段の間に振動制御物体を設けること
で、振動制御物体によって球体の動きを活発にし、圧電
体への衝撃力を増して感度を高くすることができる。
【００３９】また、球体と圧電部材と圧電部材保持手段
とは複数に分割できることで、複数に分割することがで
きるので、分割した状態で容易に製造することができ
る。
とは複数に分割できることで、複数に分割することがで
きるので、分割した状態で容易に製造することができ
る。
【図１】本発明の実施例１の感震装置の側断面図
【図２】同感震装置の信号検出を示す電気回路図
【図３】同感震装置の動作を示す側断面図
【図４】本発明の実施例２の感震装置の側断面図
【図５】同感震装置の他の実施例を示す側断面図
【図６】本発明の実施例３を示す感震装置の側断面図
【図７】従来の感震装置を示すブロック構成図
【符号の説明】 ９、２１ 球体 １０、２２ 圧電部材 １１、２３ 圧電部材保持手段 １２、２４ 第１電極 １３、２５ 第２電極 １４ 第１電気線 １５ 第２電気線 １９ 電池（電圧供給手段） ２６ 緩衝体 ２７ 液体 ２８、２９ 半球体 ３０、３１ 圧電部材 ３２、３３ 圧電部材保持手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 忠孝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】球体と、前記球体の周囲に設けた高分子圧
電体からなる圧電部材と、前記圧電部材の外周に設けた
圧電部材保持手段と、前記圧電部材の内壁と電気的に接
続した第１電極と、前記圧電部材の外壁と電気的に接続
した第２電極とを設け、前記第１電極と第２電極の間に
圧電効果による電気出力を発生する感震装置。 - 【請求項２】導電体で構成された球体および圧電部材保
持手段と、圧電部材の内壁全面に設けた第１電極と、圧
電部材の外壁全面に設けた第２電極とを備えた請求項１
記載の感震装置。 - 【請求項３】第２電極に所定の基準電圧を供給する電圧
供給手段を備えた請求項１記載の感震装置。 - 【請求項４】球体と、前記球体の周囲に設けたセラミッ
ク圧電体からなる圧電部材と、前記圧電部材の外周に設
けた圧電部材保持手段と、前記圧電部材の内壁と電気的
に接続した第１電極と、前記圧電部材の外壁と電気的に
接続した第２電極とを設け、前記第１電極と第２電極の
間に圧電効果による電気出力を発生する感震装置。 - 【請求項５】球体と圧電部材の間、または圧電部材と圧
電部材保持手段の間に振動制御物体を設けた請求項１ま
たは４記載の感震装置。 - 【請求項６】球体と圧電部材と圧電部材保持手段とは、
複数に分割できる請求項１から５のいずれか１項記載の
感震装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22783897A JP3680514B2 (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 感震装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22783897A JP3680514B2 (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 感震装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1164091A true JPH1164091A (ja) | 1999-03-05 |
| JP3680514B2 JP3680514B2 (ja) | 2005-08-10 |
Family
ID=16867169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22783897A Expired - Fee Related JP3680514B2 (ja) | 1997-08-25 | 1997-08-25 | 感震装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3680514B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011164046A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Seiko Epson Corp | 加速度算出方法及び加速度算出装置 |
| JP2013024769A (ja) * | 2011-07-22 | 2013-02-04 | Tateyama Kagaku Kogyo Kk | 感震器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103364489A (zh) * | 2013-07-16 | 2013-10-23 | 广州市香港科大霍英东研究院 | 一种用于混凝土结构健康监测的球形智能骨料 |
-
1997
- 1997-08-25 JP JP22783897A patent/JP3680514B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011164046A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Seiko Epson Corp | 加速度算出方法及び加速度算出装置 |
| JP2013024769A (ja) * | 2011-07-22 | 2013-02-04 | Tateyama Kagaku Kogyo Kk | 感震器 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3680514B2 (ja) | 2005-08-10 |
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